Leveraging structural and 2D-QSAR to investigate the role of functional group substitutions, conserved surface residues and desolvation in triggering the small molecule-induced dimerization of hPD-L1
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Notice bibliographique
Résumé
Small molecules are rising as a new generation of immune checkpoints' inhibitors, with compounds targeting the human Programmed death-ligand 1 (hPD-L1) protein are pioneering this area of research. Promising examples include the recently disclosed compounds from Bristol-Myers-Squibb (BMS). These molecules bind specifically to hPD-L1 through a unique mode of action. They induce dimerization between two hPD-L1 monomers through the hPD-1 binding interface in each monomer, thereby inhibiting the PD-1/PD-L1 axis. While the recently reported crystal structures of such small molecules bound to hPD-L1 reveal valuable insights regarding their molecular interactions, there is still limited information about the dynamics driving this unusual complex formation. The current study provides an in-depth computational structural analysis to study the interactions of five small molecule compounds in complex with hPD-L1. By employing a combination of molecular dynamic simulations, binding energy calculations and computational solvent mapping techniques, our analyses quantified the dynamic roles of different hydrophilic and lipophilic residues at the surface of hPD-L1 in mediating these interactions. Furthermore, ligand-based analyses, including Free-Wilson 2D-QSAR was conducted to quantify the impact of R-group substitutions at different sites of the phenoxy-methyl biphenyl core. Our results emphasize the importance of a terminal phenyl ring that must be present in any hPD-L1 small molecule inhibitor. This phenyl moiety overlaps with a very unfavorable hydration site, which can explain the ability of such small molecules to trigger hPD-L1 dimerization.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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