Chemical validation of a druggable site on Hsp27/HSPB1 using in silico solvent mapping and biophysical methods
作者:Leah N. Makley、Oleta T. Johnson、Phani Ghanakota、Jennifer N. Rauch、Delaney Osborn、Taia S. Wu、Tomasz Cierpicki、Heather A. Carlson、Jason E. Gestwicki
DOI:10.1016/j.bmc.2020.115990
日期:2021.3
applied mixed solvent molecular dynamics (MixMD) to predict three possible binding sites, which we confirmed using NMR-based solvent mapping. Using this knowledge, we then used NMR spectroscopy to carry out a fragment-based drug discovery (FBDD) screen, ultimately identifying two fragments that bind to one of these sites. A medicinal chemistry effort improved the affinity of one fragment by ~50-fold (16 µM)
小热休克蛋白 (sHsps) 的不稳定突变与多种疾病有关;然而,sHsps 具有构象动态,缺乏酶功能并且没有内源化学配体。这些因素使得小热激蛋白成为典型的“不可成药”靶标,并且使得识别可能结合和稳定它们的分子变得特别具有挑战性。为了探索潜在的解决方案,我们设计了一个多管齐下的筛选工作流程,涉及计算和生物物理配体发现平台的组合。使用 sHsp 家族成员 Hsp27/HSPB1 (Hsp27c) 的核心结构域作为靶标,我们应用混合溶剂分子动力学 (MixMD) 来预测三个可能的结合位点,并使用基于 NMR 的溶剂图谱证实了这一点。利用这一知识,我们随后使用核磁共振波谱进行基于片段的药物发现 (FBDD) 筛选,最终识别出与这些位点之一结合的两个片段。一项药物化学工作将一个片段的亲和力提高了约 50 倍 (16 µM),同时保持良好的配体效率(约 0.32 kcal/mol/非氢原子)。最后,我