Differential Water Thermodynamics Determine PI3K-Beta/Delta Selectivity for Solvent-Exposed Ligand Modifications
作者:Daniel Robinson、Thomas Bertrand、Jean-Christophe Carry、Frank Halley、Andreas Karlsson、Magali Mathieu、Hervé Minoux、Marc-Antoine Perrin、Benoit Robert、Laurent Schio、Woody Sherman
DOI:10.1021/acs.jcim.5b00641
日期:2016.5.23
and represent desirable targets for drug discovery efforts, especially related to oncology; however, the four PI3K subtypes (α, β, γ, and δ) have highly similar binding sites, making the design of selective inhibitors challenging. A series of inhibitors with selectivity toward the β subtype over δ resulted in compound 3(S), which has entered a phase I/Ib clinical trial for patients with advanced PTEN-deficient
磷酸肌醇3-激酶(PI3K)参与重要的细胞功能,并代表着药物研发工作的理想靶点,特别是与肿瘤学有关的研究。然而,四种PI3K亚型(α,β,γ和δ)具有高度相似的结合位点,这使得选择性抑制剂的设计具有挑战性。一系列对β亚型的选择性高于δ的抑制剂产生了化合物3(S),该化合物已进入I / Ib期临床试验,用于晚期PTEN缺陷型癌症患者。有趣的是,X射线晶体学揭示了使抑制剂3(S)和相关化合物对β-亚型具有选择性的修饰不会直接与PI3Kβ或PI3Kδ相互作用,从而混淆了SAR的合理性。这里,我们使用WaterMap应用显式的溶剂分子动力学和溶剂热力学分析,以了解异常的亲和力和选择性趋势。我们发现溶剂能量学和水网络的差异,这是通过不同配体的结合进行调节的,从而解释了实验的亲和力和选择性趋势。这项研究突出了水分子在分子识别中的关键作用,以及在药物开发工作中考虑水网络以合理化和提高选择性的重要性。