Crystal structures of hFPPS in complex with novel anticancer drug leads
Notice bibliographique
Résumé
Human farnesyl pyrophosphate synthase (hFPPS) produces farnesyl pyrophosphate, an isoprenoid required for a variety of essential cellular processes. Inhibition of hFPPS has been well established as the mechanism of action of the nitrogen-containing bisphosphonate (N-BP) drugs, currently best known for their anti-bone resorptive effects. Recent investigations indicate that hFPPS inhibition also produces potent anticancer effects both in vitro and vivo: N-BPs inhibit proliferation, motility, and viability of tumor cells, and act in synergy with other anticancer agents [1,2]. However, the physicochemical properties of the current N-BP drugs seriously compromise their full anticancer potential in non-skeletal tissues. They show poor membrane permeability and extreme affinity to bone, due mainly to their highly charged bisphosphonate moiety, which mimics the pyrophosphate of the substrates of hFPPS. Both the substrates and N-BPs bind to hFPPS via Mg ion-mediated interactions between their pyrophosphate/bisphosphonate moiety and two aspartate-rich surfaces of the enzyme's active site cavity. Recently, we took a structure-guided approach to develop bisphosphonates with higher lipophilicity for enhanced uptake into non-skeletal tissues. Surprisingly, some of the new compounds were found to bind to hFPPS even in the absence of Mg ions. Crystal structures of hFPPS in complex with a representative compound revealed that this bisphosphonate binds to the enzyme's active site in the presence of Mg ions, but also to a nearby allosteric inhibitory site in their absence. Furthermore, removal of a phosphonate group from the bisphosphonate moiety of this compound resulted in an inhibitor that binds exclusively to the allosteric site. Based on the crystal structures with these lead compounds, we generated of a novel class of non-bisphosphonate, allosteric inhibitors of hFPPS with superior physicochemical properties than those of the current N-BP drugs for broader tissue distribution.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».