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Updated: Jul 7, 2025

Covalent Fragment Screening Using the Quantitative Irreversible Tethering Assay

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Published on: February 28, 2025

Utilizando un enfoque basado en la función "fragmento de exploración" para desarrollar inhibidores alostéricos

Jared R Ramsey^1,2, Patrick M M Shelton², Tyler K Heiss²

¹Tri-Institutional PhD Program in Chemical Biology, New York, New York 10021, United States.

Journal of the American Chemical Society

|December 22, 2023

Resumen

Los investigadores desarrollaron un nuevo enfoque utilizando fragmentos de explorador electrófilo para crear inhibidores covalentes para las helicasas, enzimas cruciales en los procesos de ADN / ARN y las enfermedades. Este método se dirigió con éxito a las helicasas virales y humanas, ofreciendo nuevas estrategias terapéuticas.

Área de la Ciencia:

Bioquímica y Biología Molecular
Enzimología
Descubrimiento de drogas

Sus antecedentes:

Las helicasas son mecanoenzimas esenciales dependientes del ATP que remodelan los ácidos nucleicos, desempeñando funciones críticas en el metabolismo del ADN / ARN, la traducción y el mantenimiento del genoma.
Las helicasas disfuncionales están implicadas en diversas enfermedades, incluido el cáncer y las infecciones virales, lo que las convierte en objetivos terapéuticos atractivos.
El desarrollo de inhibidores químicos específicos para las helicasas es un desafío debido a su alta dinámica conformacional.

Objetivo del estudio:

Explorar la utilidad de los "fragmentos exploradores" electrófilos para el desarrollo de inhibidores covalentes contra las helicasas.
Identificar los sitios alostéricos farmacológicos en las mecanoenzimas conformacionalmente dinámicas.
Desarrollar un inhibidor covalente dirigido al SARS-CoV-2 nsp13 y evaluar el potencial de los fragmentos de exploración contra las helicasas humanas.

Principales métodos:

Se empleó una estrategia de función primera que combina ensayos enzimáticos con pares de sondas enantioméricas y espectrometría de masas.
Utilizó fragmentos de exploración, conocidos por estudios proteómicos químicos, para atacar los sitios alostéricos de la helicasa.
Eficacia probada del inhibidor contra el SARS-CoV-2 nsp13 (helicasa de la superfamilia 1) y las helicasas humanas BLM y WRN (helicasa de la superfamilia 2).

Principales resultados:

Desarrolló con éxito un inhibidor covalente que se dirige selectivamente a un sitio alostérico en el SARS-CoV-2 nsp13.
Demostró que los fragmentos de exploración pueden inhibir la actividad de las helicasas humanas de la Superfamilia 2, BLM y WRN.
Valida el potencial de los fragmentos de exploración para descubrir los puntos de partida del inhibidor covalente en las enzimas dinámicas.

Conclusiones:

Los fragmentos de exploración electrófilos representan una estrategia viable para desarrollar inhibidores covalentes contra objetivos enzimáticos desafiantes como las helicasas.
El estudio presenta un nuevo enfoque para identificar sitios alostéricos y generar puntos de partida para el descubrimiento de fármacos covalentes.
Esta metodología es prometedora para el desarrollo de terapias contra patógenos virales y enfermedades humanas asociadas con la disfunción de la helicasa.

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