Developing inhibitors of the guanosine triphosphate hydrolysis accelerating activity of Regulator of G protein Signaling-14
Notice bibliographique
Résumé
Regulator of G protein Signaling-14 (RGS14), an intracellular inactivator of G protein-coupled receptor (GPCR) signaling, is considered an undruggable protein, given its shallow and relatively featureless protein-protein interaction interface combined with a distal allosteric site prone to nonspecific inhibition by thiol-reactive compounds. Here, we identify and validate a tractable chemotype that selectively and non-covalently inhibits RGS14 GTPase-accelerating protein (GAP) activity. Combining structure-guided virtual screening, ligand docking across multiple receptor conformers, and enrichment validation, we progressed from a first-generation active, Z90276197, to over 40 second-generation analogs with improved potency. These inhibitors are predicted to engage the solvent-exposed "canyon" in the RGS14 RGS-box that interacts with the Gα switch I region. Binding pose predictions underscored the importance of non-polar interactions and shape complementarity over polar interactions in engaging this Gα-binding canyon and revealed an "ambidextrous" pattern of R1-and R2-group orientations. GAP inhibition was confirmed in fluorescence-based and gold-standard radioactive GTP hydrolysis assays. Two second-generation analogs, Z55660043 and Z55627844, inhibited RGS14 GAP activity in both assays and without measurable cytotoxicity. Deep learning-based scoring of predicted docking poses further supported observed affinity gains from R3-group additions. One analog demonstrated favorable in vivo pharmacokinetics and CNS penetration. Collectively, our findings establish tractable, non-covalent, small molecule inhibition of a G protein regulatory interface and illustrate how machine learning-enhanced docking can guide ligand optimization for shallow protein surfaces. This work opens the door to future development of RGS14 inhibitors as potential therapeutics for central nervous system and metabolic disorders.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| 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)
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 tête enseignante, 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 ».