溴结构域与超末端结构域家族,即BET家族,在表观基因组调控中发挥着重要作用,是细胞生存不可或缺的基因表达驱动因子。其中,溴结构域蛋白4(BRD4)是该家族的重要成员。它能够识别乙酰化的组蛋白,定位到目的基因的启动子或增强子区域,进而启动和维持与相关的基因表达。
BRD4的特点在于其拥有两个串联的溴结构域——BD1和BD2。这两个结构域能够结合靶蛋白(包括组蛋白)上的乙酰化赖氨酸残基,尤其是那些具有多个乙酰化残基的蛋白质。BRD4与染色质上的超乙酰化组蛋白区域相互作用,在调控转录活性的元件上积累,并促进基因转录的起始和延伸步骤。
BRD4不仅与多种转录因子调控和染色质修饰密切相关,还参与了DNA损伤修复和维持端粒功能等过程,从而确保了细胞的存活。BRD4对细胞周期、增殖和凋亡等生理过程具有深远影响,在细胞的浸润、转移以及恶性发展中扮演着关键角色。
在血液系统恶性如急性髓系白血病(AML)和多发性瘤(MM),以及实体如癌(BCa)、胶质母细胞瘤(GBM)和肾细胞癌(RCC)中,BRD4的功能紊乱均有所体现。这进一步突显了BRD4在发生和发展中的核心地位。
表面等离子共振技术(SPR)被广泛用作评估蛋白质与小分子直接结合的标准方法。这种技术能够直接测量二元以及三元复合物的亲和力,为小分子的筛选和动力学研究提供了有力工具。ICE团队已经开发出稳定的BRD4 SPR测试体系以及BRD4 & MZ1 & VHL三元复合物SPR测试体系。
在ICE团队的研究中,MZ1与BRD4的BD1和BD2的亲和力KD值分别达到了108 nM和41.4 nM,显示出较强的结合能力。ARV-771与BRD4的BD1和BD2也有显著的亲和力。这些数据表明BRD4与小分子物的相互作用非常稳定。并且,相比二元复合物,三元复合物的亲和力有所增强,进一步稳定了复合物的结构。
ICE团队的努力不仅限于BRD4抑制剂物的发现,他们还积极开拓酶学、LC/MS、细胞学平台,以推动新研发进程。这些研究和技术的发展将为抗物的研究和开发提供强有力的支持。