蛋白-蛋白相互作用(Protein-Protein Interaction, PPI)在生物体内参与调节许多重要的细胞过程,如细胞增殖、分裂、凋亡、坏死及蛋白转录和翻译等。人类体内大约有130,000个PPI,其中许多与心血管疾病和癌症等重大疾病的发生发展密切相关。开辟PPI类型的靶标并研发其激动剂或抑制剂,一直是国际创新药物研发领域的前沿方向。
目前,已上市的PPI类药物主要包括周期蛋白依赖性激酶4和6 (CDK4/6)抑制剂(如palbociclib、ribociclib和abemaciclib)、检查点抑制PD-1/PD-L1抑制剂(如nivolumab和atezolizumab)和靶向HER2蛋白的曲妥珠单抗,这些药物分子主要分为抗体类和化学小分子类药物。抗体类分子由于其细胞渗透性低,对于细胞内靶标难以到达,可开发的药物范围受限。相反,小分子药物(<500 Da)因其良好的稳定性、口服生物利用度和跨膜能力而一直是细胞内靶标药物开发的首选分子类别。例如靶向PPI的小分子药物navitoclax,能进入细胞与抗凋亡蛋白BCL-2紧密结合,阻断BCL-2与促凋亡蛋白BAK/BAX的相互作用,从而促进凋亡。小分子用于PPI互作的调控虽对靶标定位比较普适,但也有其缺陷。由于PPI互作的界面表面积往往较大(约1000-3000Å^2),且PPI的作用界面较为平坦,使得小分子和蛋白难以结合,亲和力较低,成药性差。(来源:分子设计)