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Jul 09, 2023

Alterações na ampla

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 13520 (2022) Citar este artigo 1066 Acessos 2 Citações 8 Detalhes da Altmetric Metrics SMIFH2 é um inibidor de moléculas pequenas da família formina de

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 13520 (2022) Citar este artigo

1066 Acessos

2 citações

8 Altmétrico

Detalhes das métricas

SMIFH2 é um inibidor de molécula pequena da família formina de reguladores do citoesqueleto que foi originalmente identificado em uma triagem para supressão da polimerização de actina induzida pela formina Diaphanous 1 de camundongo (mDia1). Apesar do uso generalizado deste composto, não se sabe se o SMIFH2 inibe todas as formas humanas. Além disso, a natureza das interações proteína/inibidor permanece indefinida. Testamos o SMIFH2 contra forminas humanas representando seis das sete classes de mamíferos e encontramos atividade inibitória contra todas as forminas testadas. Sintetizamos um painel de derivados de SMIFH2 e descobrimos que, embora muitas alterações interrompam a atividade de SMIFH2, a substituição de um grupo metoxi doador de elétrons no lugar do bromo junto com a halogenação do anel furano aumenta a potência em aproximadamente cinco vezes. Semelhante ao SMIFH2, os derivados ativos também são pan-inibidores para as forminas testadas. Este resultado sugere que, embora a potência possa ser melhorada, o objetivo de distinguir entre domínios FH2 altamente conservados pode não ser alcançável utilizando a estrutura SMIFH2.

Os membros da família formin de reguladores do citoesqueleto estão associados a uma ampla variedade de processos celulares eucarióticos essenciais . As forminas variam em suas funções bioquímicas, que incluem nucleação do filamento de actina, associação processiva com extremidades crescentes do filamento, agrupamento de filamentos de actina, ligação/estabilização de microtúbulos e ruptura do filamento de actina (revisado por Chesarone et al.3). Estas funções são geralmente executadas pelos domínios de homologia de formina (FH) 1 e 2 na parte C-terminal da proteína (Fig. 1B). O domínio FH2 é conservado de levedura para humanos4,5 e é principalmente um homodímero α-helicoidal com uma arquitetura semelhante a um donut que circunda a extremidade dinâmica “farpada” do filamento de actina6,7,8,9. O domínio FH1 é uma região não estruturada rica em prolina que se liga à profilina, uma abundante proteína de ligação ao monômero de actina . Juntos, esses domínios podem modular o crescimento dos filamentos de actina e também deslocar outras proteínas de ligação à extremidade farpada . Em muitas isoformas de formina, a região N-terminal contém domínios reguladores que suprimem a atividade dos domínios FH1 e FH215,16,17.

Construções e purificação de Formin. (A) Árvore filogenética de forminas baseada em DeWard et al.2 Para testar diversas forminas humanas, selecionamos representantes de seis das sete subclasses de forminas de mamíferos. (B) Construções 'FFC', que incluem os domínios FH1 e FH2 e todas as sequências C-terminais, foram isoladas para cada formina (DID, Domínio Inibitório Diáfano; DAD, Domínio Autorregulador Diáfano). (C) SDS-PAGE mostrando a pureza de cada fragmento FFC de formina recombinante após purificação por coloração com Coomassie (ver Figura S7 para gel não cortado).

SMIFH2 (1-(3-bromofenil)-5-(furan-2-ilmetileno)-2-tioxodi-hidropirimidina-4,6(1H,5H)-diona) foi descoberto em uma triagem in vitro para compostos que inibem o domínio mDia FH2 , daí o seu nome Inibidor de Moléculas Pequenas de FH218. Supõe-se que SMIFH2 seja um inibidor de pan-formina com base em dados bioquímicos que mostram que ele pode inibir as forminas de levedura Bni1, Fus1 e Cdc12, a formina de nematóide CYK-1 e a formina de camundongo DIAPH118. Dados mais recentes mostram interações do SMIFH2 com forminas vegetais, incluindo Arabidopsis formin-119, entre outras. No entanto, a suposição de que o SMIFH2 é um pan-inibidor nunca foi testada in vitro para diversos domínios FH2 de mamíferos. Para investigar como as forminas contribuem para os processos celulares, tanto os inibidores pan quanto os inibidores específicos são úteis. Foi relatado um inibidor específico da isoforma de Dia1 e Dia2 de camundongo, mas não de Dia3, mas a baixa solubilidade em meios de cultura celular dificultou seu uso .

Os inibidores de pequenas moléculas têm sido inestimáveis ​​no estudo da função do citoesqueleto. Estes incluem compostos de produtos naturais que atuam diretamente nos filamentos do citoesqueleto21, bem como os compostos principalmente sintéticos que têm como alvo proteínas de ligação ao citoesqueleto como SMIFH2, o inibidor de Arp2/3 CK66622 e o inibidor de miosina blebbistatina e seus análogos23. Devido à importância da regulação do citoesqueleto mediada pela formina em eucariotos, o SMIFH2 tem sido usado em pelo menos 324 estudos sobre os papéis celulares das forminas na construção dos citoesqueletos de actina e microtúbulos (manuscritos originais em uma pesquisa no Google Scholar por 'SMIFH2', maio 2022).