新型1,3-二苯基脲类抗癌剂破坏c-Myc/Max异源二聚化的多模态研究：从计算模拟到实验验证

本研究针对癌症治疗关键靶点c-Myc的固有无序特性，通过虚拟筛选从18万化合物中鉴定出11个候选分子，结合表面等离子共振（SPR）和分子动力学模拟，发现化合物11能有效抑制c-Myc/Max异源二聚化（KD~60μM），并在白血病和结直肠癌细胞中实现85%的c-Myc水平下调，为靶向IDPs的抗癌药物开发提供新策略。

　　

在癌症研究领域，转录因子c-Myc因其调控细胞增殖、代谢和凋亡的核心作用被称为"癌蛋白之王"，但其固有无序蛋白（IDP）特性导致传统药物开发举步维艰。c-Myc必须与Max形成异源二聚体才能发挥功能，这一过程涉及基本螺旋-环-螺旋亮氨酸拉链（bHLH-LZ）结构域的动态结合。尽管已知抑制剂如10058-F4（K_D~40μM）和10074-G5能分别靶向c-Myc_949–959和c-Myc_910–928区域，但现有研究多使用截短蛋白，且缺乏共结晶结构支持。

研究人员通过整合计算模拟与实验验证的创新策略，首先基于已知抑制剂构效关系建立药效团模型，对183,555个化合物进行虚拟筛选。表面等离子共振（SPR）验证发现化合物11对c-Myc和Max的平衡解离常数分别为60μM和80μM。在U937白血病细胞中，该化合物引起c-Myc表达量85%的惊人下降，其抗增殖效果呈现剂量依赖性。分子动力学模拟揭示该1,3-二苯基脲衍生物通过扰动bHLH-LZ构象破坏二聚化，而化学蛋白质组学则定位了关键结合残基。

主要技术方法
研究采用Schr?dinger软件进行分子对接和动力学模拟（200ns），通过SPR测定结合动力学参数，MTT法评估三种癌细胞（U937、HCT-116、HT-29）的增殖抑制，并运用蛋白质组学分析结合位点。

结果与讨论

1. 虚拟筛选：建立c-Myc_949–959结合口袋模型，筛选获得11个候选分子
2. 生物物理验证：化合物11展现最优结合特性，对c-Myc的亲和力接近阳性对照10058-F4
3. 细胞实验：在AML和CRC模型中呈现特异性抗增殖效应，IC₅₀值与c-Myc表达负相关
4. 机制研究：分子模拟显示化合物11稳定c-Myc的α-螺旋构象，阻碍Max结合界面形成

结论与意义
该研究首次系统证实1,3-二苯基脲骨架可作为c-Myc/Max异源二聚化抑制剂的新型药效团，其多模态研究策略为靶向IDPs的药物开发树立范式。特别值得注意的是，化合物11对c-Myc的调控效果显著优于经典抑制剂10058-F4，且在实体瘤和血液肿瘤中均显示广谱活性。这些发现不仅为后续结构优化提供明确方向，更通过整合计算化学、生物物理和组学技术，攻克了无序蛋白靶向研究的重大技术瓶颈。论文发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，相关成果已获得意大利癌症研究协会（AIRC）资助支持。