CryoEM reveals unprecedented binding site for Na <sub>V</sub> 1.7 inhibitors enabling rational design of potent hybrid inhibitors
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The voltage-gated sodium (NaV) channel NaV1.7 has been identified as a potential novel pain target due to its striking human genetics. However, clinically available drugs (e.g. lidocaine, carbamazepine, etc.) are not selective among the nine NaV channel subtypes, NaV1.1-NaV1.9, and the two currently known classes of NaV1.7 subtype-selective inhibitors (aryl- and acylsulfonamides) have undesirable characteristics that may limit their development. Moreover, understanding of the structure-activity relationships of the acylsulfonamide class of NaV1.7 inhibitors, exemplified by the clinical development candidate GDC-0310 , has been based solely on a single co-crystal structure of an arylsulfonamide inhibitor series. To advance inhibitor design targeting the NaV1.7 channel, we established an iterative system to routinely obtain high-resolution ligand-bound NaV1.7 structures using cryogenic electron microscopy (cryo-EM). We report that GDC-0310 engages the NaV1.7 voltage-sensing domain 4 (VSD4) through an unexpected binding mode orthogonal to the arylsulfonamide class binding pose, which identifies a previously unknown ligand binding site in NaV channels. This finding enabled the design of a novel hybrid inhibitor series that bridges the aryl and acylsulfonamide binding pockets and allows for the generation of molecules with substantially differentiated structures and properties. Overall, this study highlights the power of cryo-EM methods to pursue challenging drug targets using iterative and high-resolution structure-guided inhibitor design. It also underscores an important role of the membrane bilayer in the discovery of selective NaV channel modulators.
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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) | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».