Grb7乳がん標的の環状ペプチド阻害剤の評価。カーゴの小さな変化が細胞活性の大きな変化をもたらす

Evaluation of Cyclic Peptide Inhibitors of the Grb7 Breast Cancer Target: Small Change in Cargo Results in Large Change in Cellular Activity.

• Jianrong Sang
• Ketav Kulkarni
• Gabrielle M Watson
• Xiuquan Ma
• David J Craik
• Sónia T Henriques
• Aaron G Poth
• Aurélie H Benfield
• Jacqueline A Wilce

抄録

Grb7 は、HER2+ve 乳がんやその他のがんで過剰発現し、治療標的として同定されているアダプタータンパク質です。Grb7は、そのSH2ドメインとHER2、SHC、FAKを含む上流の結合パートナーとの相互作用により、増殖性と移動性の両方の細胞経路を促進します。ここでは、特異的かつ強力に Grb7 SH2 ドメインをターゲットに開発された一連の単環式および二環式ペプチド阻害剤の評価を提示します。テストしたすべてのペプチドは、SKBR-3およびMDA-MB-231細胞株におけるERKおよびAKT経路の両方でシグナル伝達を阻害することが判明した。しかし、増殖、遊走および浸潤アッセイは、第二世代の二環式ペプチドは、標的に対するより高いin vitro親和性にもかかわらず、第一世代のG7-18NATEペプチドよりも生物活性が高くないことを明らかにした。これは、ITCによって確認されたように、細胞透過性タグによる立体障害によるものではなく、SPRおよび質量分析法を用いて決定されたように、細胞膜と相互作用し、細胞膜を透過する二環式ペプチドの能力の違いによるものであることが判明した。これらの研究は、アミノ酸組成のわずかな違いが、細胞内標的に対するペプチド阻害剤の有効性に大きな影響を与えることを明らかにし、G7-18NATEは、現在までに開発されたGrb7の最も効果的なペプチド阻害剤であることを示しています。

Grb7 is an adapter protein, overexpressed in HER2+ve breast and other cancers, and identified as a therapeutic target. Grb7 promotes both proliferative and migratory cellular pathways through interaction of its SH2 domain with upstream binding partners including HER2, SHC, and FAK. Here we present the evaluation of a series of monocyclic and bicyclic peptide inhibitors that have been developed to specifically and potently target the Grb7 SH2-domain. All peptides tested were found to inhibit signaling in both ERK and AKT pathways in SKBR-3 and MDA-MB-231 cell lines. Proliferation, migration, and invasion assays revealed, however, that the second-generation bicyclic peptides were not more bioactive than the first generation G7-18NATE peptide, despite their higher in vitro affinity for the target. This was found not to be due to steric hindrance by the cell-permeability tag, as ascertained by ITC, but to differences in the ability of the bicyclic peptides to interact with and penetrate cellular membranes, as determined using SPR and mass spectrometry. These studies reveal that just small differences to amino acid composition can greatly impact the effectiveness of peptide inhibitors to their intracellular target and demonstrate that G7-18NATE remains the most effective peptide inhibitor of Grb7 developed to date.