受体相互作用蛋白(RIP)3是一种重要的坏死调节蛋白,并已被证明与各种疾病相关,表明其抑制剂在临床上很有前景。然而,目前报道的RIP3抑制剂很少。B-RafV600E抑制剂是一种重要的转移性黑色素瘤治疗抗癌药物。在本研究中,我们发现6种B-Raf抑制剂可以在体外抑制RIP3酶活性。其中,达拉非尼(dabrafenib)对RIP3的抑制作用最强,这是通过与酶的atp竞争结合实现的。达拉非尼对RIP3比RIP1、RIP2和RIP5表现出高度选择性抑制。此外,只有达拉非尼(dabrafenib)挽救了由坏死因子(TNF)α、TNF相关凋亡诱导配体或Fas配体+ Smac模拟物和caspase抑制剂z-VAD联合诱导的rip3介导的坏死。达拉非尼(dabrafenib)降低了RIP3介导的混合谱系激酶域样蛋白(MLKL)的Ser358磷酸化,并破坏了RIP3和MLKL之间的相互作用。值得注意的是,dabrafenib对RIP3的抑制似乎独立于其B-Raf抑制。进一步发现Dabrafenib可预防对乙酰氨基酚诱导的正常人肝细胞坏死,这被认为是由RIP3介导的。在对乙酰氨基酚过量的小鼠模型中,发现达非尼能明显缓解对乙酰氨基酚引起的肝损伤。结果表明,抗癌B-RafV600E抑制剂达拉非尼(dabrafenib)是一种RIP3抑制剂,可作为探索RIP3生物学的利器,并可作为潜在的预防或治疗RIP3参与的坏死相关疾病,如醋氨酚引起的肝损伤。
在本研究中,我们建立了一种非放射性RIP3激酶检测方法,发现在8种测试的Raf抑制剂中,dabrafenib对RIP3的抑制作用最强。通过ATP与酶蛋白的竞争性结合,达拉非尼(dabrafenib)相对于其他RIP家族成员具有较高的选择性抑制RIP3。达拉非尼(dabrafenib)显然挽救了rip3介导的坏死,这与它的B-Raf抑制无关。此外,达非尼缓解了醋氨酚诱导的rip3介导的人肝细胞或小鼠肝组织坏死损伤。
rip3介导的坏死已被证实参与多种病理状态RIP3敲除或沉默可以逆转或预防某些疾病或损伤,这表明RIP3抑制剂在临床上有潜在的预防或治疗用途。目前报道的RIP3抑制剂只有两种(GSK'843和GSK'872),20种,但这两种抑制剂只是用于探索RIP3在tlr3诱导坏死中的作用;没有数据显示它们对rip3相关疾病或伤害的预防或治疗作用。因此,dabrafenib是第一个报道的RIP3小分子抑制剂,在RIP3介导的病理状态,即醋氨酚诱导的肝损伤中具有预防或治疗作用。Dabrafenib已被用于临床的其他疾病,表明其对人类的安全性是可以接受的。这显然提高了其预防或治疗性临床应用于与rip3有关的疾病或损伤,包括对乙酰氨基酚过量肝毒性的可能性。
虽然RIP1和RIP3蛋白具有相似的一级序列,而且RIP1、RIP3和B-Raf蛋白具有相似的构象,21我们的数据显示RIP1抑制剂坏死抑制素-1不能抑制RIP3。被检测的B-Raf抑制剂也表现出不同的RIP3抑制活性,这与它们的Raf抑制活性明显无关。Dabrafenib对RIP3和Raf激酶均有抑制作用。此外,我们的数据显示,达拉非尼(dabrafenib)抑制RIP3独立于其对B-Raf家族成员的影响。因此,基于达拉非尼(dabrafenib)的结构,仔细的构效关系研究有助于区分其抑制RIP3的部分和抑制Raf的部分。这一结果可能为未来开发高选择性的RIP3或B-Raf抑制剂奠定重要基础。选择性RIP3抑制剂除了可能应用于RIP3相关的病理状态外,还可以作为探针来探索RIP3在调控细胞死亡及相关信号转导过程中的作用。
此外,达拉非尼(dabrafenib)和vemurafenib最近都被批准用于治疗含有B-RafV600E.29的转移性黑色素瘤Dabrafenib对B-RafV600E的抑制能力是vemurafenib的39倍。然而,dabrafenib的临床治疗效果较弱,导致皮肤鳞状细胞癌的发生率较低(在dabrafenib III期试验中发生率为6%,而在vemurafenib III期试验中发生率为26%),这是B-RafV600E抑制剂的常见副作用根据荧光分析,达拉非尼(dabrafenib)抑制RIP3的能力也比vemurafenib强27倍(表1)。两种B-RafV600E抑制剂之间的这些差异似乎表明,RIP3抑制可能在它们的治疗效果和毒性中发挥作用,这一点值得澄清。在这方面,针对RIP3的选择性B-Raf抑制剂可能也有帮助。
最后,我们在本研究中建立的发光RIP3激酶检测方法有几个优点。它具有与广泛使用的放射性RIP3激酶测定相当的高灵敏度。它是非放射性的,因此没有潜在的放射性污染和风险。该分析可以在一个相对较小的系统(10 μl)中以384孔板格式运行,可以满足小分子化合物的高通量筛选要求。本实验使用的重组RIP3是全长人RIP3,确保了化合物筛选结果与人细胞或组织的高度相关性。此外,在本分析中使用的所有其他材料或试剂都是常见的,而且很容易在商业上获得。所有这些优点表明,本研究建立的RIP3激酶检测方法有可能在未来得到广泛应用。微信扫描下方二维码了解更多:
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