BRAF致癌突變通過αC螺旋位移解除自抑制的共通機制解析

來源：作者：人氣：-發表時間：2025-05-30 10:53:00【大中小】

摘要：研究人員通過冷凍電鏡(cryo-EM)解析了BRAF V600E等致癌突變體的三維結構

來自Lavoie團隊的研究人員通過冷凍電鏡(cryo-EM)解析了BRAF V600E等致癌突變體的三維結構，揭示其通過αC螺旋內移破壞CRD-KD自抑制界面(CRD-out)，形成類二聚體活性構象的分子機制。研究發現小分子抑制劑PLX8394可通過穩定αC螺旋失活構象恢復自抑制狀態，為靶向BRAF突變腫瘤治療提供新思路。

細胞通過復雜的RAS-ERK信號網絡調控增殖分化。當細胞表面受體被激活時，小分子鳥苷三磷酸酶RAS會招募并激活RAF家族激酶，其中BRAF的致癌突變在人類癌癥中高頻出現。

圖1 BRAF致癌突變體通過共同機制規避自身抑制

野生型BRAF在靜息狀態下通過富含半胱氨酸結構域(CRD)與激酶結構域(KD)的相互作用(CRD-in構象)維持自抑制單體狀態。生長因子刺激后，BRAF通過KD二聚化激活。研究團隊運用冷凍電鏡解析了最具代表性的BRAFV600E突變體結構，發現其雖為單體卻呈現活性二聚體的特征：CRD-KD抑制性接觸被破壞(CRD-out)，KD呈現類似活性二聚體的構象，特別是αC螺旋發生顯著內移。這種構象變化被證實是V600E突變驅動的核心激活機制。

圖2 通過冷凍電鏡（Cryo-EM）對致癌性BRAF變體（紅色陰影標注）與野生型BRAF（藍色陰影標注）進行結構分析，揭示了其活性失控的分子機制

通過對比分析不同類別致癌突變體(Class 1-3)，研究揭示了它們共同的激活機制：αC螺旋內移破壞自抑制，促使KD形成"預激活"構象。有趣的是，抑制劑PLX8394能強制αC螺旋恢復"外翻"失活構象，重建CRD-KD自抑制界面。該發現不僅統一解釋了各類BRAF突變體的激活原理，更暗示致癌突變可能模擬了野生型BRAF從抑制態單體向活性二聚體轉變的中間過渡態，為開發新型變構抑制劑提供了關鍵理論依據。

參考資料

[1] BRAF oncogenic mutants evade autoinhibition through a common mechanism