Anthraquinones as inhibitors of SOS RAS-GEF activity

Abstract

[ES]Avances recientes han reavivado el interés en los intercambiadores de nucleótidos de guanina de RAS (Ras GEFs) como objetivos terapéuticos directos. Para buscar nuevos inhibidores de la actividad GEF de SOS, se analizaron un repositorio de compuestos conocidos/aprobados (NIH-NACTS) y una biblioteca de nuevos compuestos marinos (Biomar Microbial Technologies) mediante ensayos RAS-GEF in vitro utilizando construcciones SOS y RAS expresados en bacterias y purificadas. Curiosamente, todos los inhibidores identificados en nuestras evaluaciones (dos por biblioteca) compartían estructuras químicas relacionadas pertenecientes a la familia de compuestos de las antraquinonas. Todos nuestros inhibidores de antraquinona SOS fueron activos contra las tres isoformas canónicas de RAS cuando se probaron en nuestros ensayos SOS GEF, inhibieron la activación de RAS en fibroblastos embrionarios de ratón y también fueron capaces de inhibir el crecimiento de diferentes líneas celulares cancerosas que albergan genes WT o RAS mutantes. A diferencia de los inhibidores de antraquinona disponibles comercialmente, nuestros nuevos inhibidores de tipo antraquinona de origen marino no mostraron cardiotoxicidad in vivo, lo que proporciona una pista para el descubrimiento futuro de bloqueadores de antraquinona SOS GEF más potentes y clínicamente útiles.

[EN]Recent breakthroughs have reignited interest in RAS GEFs as direct therapeutic targets. To search for new inhibitors of SOS GEF activity, a repository of known/approved compounds (NIH-NACTS) and a library of new marine compounds (Biomar Microbial Technologies) were screened by means of in vitro RAS-GEF assays using purified, bacterially expressed SOS and RAS constructs. Interestingly, all inhibitors identified in our screenings (two per library) shared related chemical structures belonging to the anthraquinone family of compounds. All our anthraquinone SOS inhibitors were active against the three canonical RAS isoforms when tested in our SOS GEF assays, inhibited RAS activation in mouse embryonic fibroblasts, and were also able to inhibit the growth of different cancer cell lines harboring WT or mutant RAS genes. In contrast to the commercially available anthraquinone inhibitors, our new marine anthraquinone inhibitors did not show in vivo cardiotoxicity, thus providing a lead for future discovery of stronger, clinically useful anthraquinone SOS GEF blockers.