BRAF致癌突变通过αC螺旋位移解除自抑制的共通机制解析

来源：作者：人气：-发表时间：2025-05-30 10:53:00【大中小】

摘要：研究人员通过冷冻电镜(cryo-EM)解析了BRAF V600E等致癌突变体的三维结构

来自Lavoie团队的研究人员通过冷冻电镜(cryo-EM)解析了BRAF V600E等致癌突变体的三维结构，揭示其通过αC螺旋内移破坏CRD-KD自抑制界面(CRD-out)，形成类二聚体活性构象的分子机制。研究发现小分子抑制剂PLX8394可通过稳定αC螺旋失活构象恢复自抑制状态，为靶向BRAF突变肿瘤治疗提供新思路。

细胞通过复杂的RAS-ERK信号网络调控增殖分化。当细胞表面受体被激活时，小分子鸟苷三磷酸酶RAS会招募并激活RAF家族激酶，其中BRAF的致癌突变在人类癌症中高频出现。

图1 BRAF致癌突变体通过共同机制规避自身抑制

野生型BRAF在静息状态下通过富含半胱氨酸结构域(CRD)与激酶结构域(KD)的相互作用(CRD-in构象)维持自抑制单体状态。生长因子刺激后，BRAF通过KD二聚化激活。研究团队运用冷冻电镜解析了最具代表性的BRAFV600E突变体结构，发现其虽为单体却呈现活性二聚体的特征：CRD-KD抑制性接触被破坏(CRD-out)，KD呈现类似活性二聚体的构象，特别是αC螺旋发生显著内移。这种构象变化被证实是V600E突变驱动的核心激活机制。

图2 通过冷冻电镜（Cryo-EM）对致癌性BRAF变体（红色阴影标注）与野生型BRAF（蓝色阴影标注）进行结构分析，揭示了其活性失控的分子机制

通过对比分析不同类别致癌突变体(Class 1-3)，研究揭示了它们共同的激活机制：αC螺旋内移破坏自抑制，促使KD形成"预激活"构象。有趣的是，抑制剂PLX8394能强制αC螺旋恢复"外翻"失活构象，重建CRD-KD自抑制界面。该发现不仅统一解释了各类BRAF突变体的激活原理，更暗示致癌突变可能模拟了野生型BRAF从抑制态单体向活性二聚体转变的中间过渡态，为开发新型变构抑制剂提供了关键理论依据。

参考资料

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