Microtubules are dynamic assemblies of αβ‐tubulin heterodimers and have been recognized as highly attractive targets for cancer chemotherapy. A broad range of agents bind to tubulin and interfere with microtubule assembly. Despite having a long history of characterization, colchicine binding site inhibitors ( CBSI s) have not yet reached the commercial phase as anti‐cancer drugs to date. We determined the structures of tubulin complexed with a set of structurally diverse CBSI s (lexibulin, nocodazole, plinabulin and tivantinib), among which nocodazole and tivantinib are both binary‐function inhibitors targeting cancer‐related kinases and microtubules simultaneously. High resolution structures revealed the detailed interactions between these ligands and tubulin. Our results showed that the binding modes of the CBSI s were different from previous docking models, highlighting the importance of crystal structure information in structure‐based drug design. A real structure‐based pharmacophore was proposed to rationalize key common interactions of the CBSI s at the colchicine domain. Our studies provide a solid structural basis for developing new anti‐cancer agents for the colchicine binding site. Database The atomic coordinates and structure factors for tubulin complexed with lexibulin, nocodazole, plinabulin and tivantinib have been deposited in the Protein Data Bank under accession codes 5CA0 , 5CA1 , 5C8Y and 5CB4 , respectively.

Abstract The RBD (receptor binding domain) of the SARS-CoV-2 virus S (spike) protein mediates the viral cell attachment and serves as a promising target for therapeutics development. Mutations on the S-RBD may alter its affinity to cell receptor and affect the potency of vaccines and antibodies. Here we used an in-silico approach to predict how mutations on RBD affect its binding affinity to hACE2 (human angiotensin-converting enzyme2). The effect of all single point mutations on the interface was predicted. SPR assay result shows that 6 out of 9 selected mutations can strengthen binding affinity. Our prediction has reasonable agreement with the previous deep mutational scan results and recently reported mutants. Our work demonstrated in silico method as a powerful tool to forecast more powerful virus mutants, which will significantly benefit for the development of broadly neutralizing vaccine and antibody.

Covalent inhibitors, forming reversible or irreversible covalent bonds with nucleophilic groups in target protein active sites, effectively inhibit protein function for therapeutic purposes. They can also be used for target validation, biomarker identification, and as chemical probes. Boasting high bioefficiency, low drug resistance, and minimal off-target effects, covalent inhibitors possess significant application potential within the small molecule drug market. Their discovery usually involves rational drug design. Understanding screening and identification tools for covalent inhibitors aids in selecting suitable and efficient development methods. This review encompasses screening platforms, target-ligand covalent binding, and selective analysis tools used in covalent inhibitor development. It focuses on discovery strategies such as computer-aided drug design, library screening, and classic techniques for binding determination and selectivity. Examples highlight the advantages and limitations of screening platforms, offering insights for covalent inhibitor discovery and advancing drug development.

HnRNPK, a prominent member of the heterogeneous nuclear ribonucleoprotein (hnRNP) family, is widely expressed in mammalian tissues and plays a crucial role in animal development. Despite its well-established functions, limited information is available regarding its role in skeletal muscle development and regeneration. To elucidate the functional role of hnRNPK in skeletal muscle, we utilized Pax7CreER; HnrnpkLoxP/LoxP (Hnrnpk pKO) mice as a model, isolated primary mouse skeletal muscle satellite cells (MuSCs), and induced hnRNPK knockout using 4-OTH. Transcriptome sequencing was performed on four distinct groups: Hnrnpk pKO MuSCs undergoing proliferation for 24 h (ethanol 24 h) and 48 h (ethanol 48 h) after treatment with ethanol as the control, as well as Hnrnpk pKO MuSCs undergoing proliferation for 24 h (4-OHT 24 h) and 48 h (4-OHT 48 h) after treatment with 4-OHT as the hnRNPK-induced knockout group. The RNA sequencing data was generated using the Illumina HiSeq 2000/2500 sequencing platform. The raw data files have been archived in the Sequence Read Archive at the China National Center for Bioinformation (CNCB) under the accession number CRA015864. This data article is related to the research paper "Deletion of heterogeneous nuclear ribonucleoprotein K in satellite cells leads to inhibited skeletal muscle regeneration in mice, Genes & Diseases 11: 101,062, DOI: 10.1016/j.gendis.2023.06.031".

Guided by the X-ray cocrystal structure of the lead compound 4a, we developed a series of thieno[3,2-d]pyrimidine and heterocyclic fused pyrimidines demonstrating potent antiproliferative activity against four tumor cell lines. Two analogues, 13 and 25d, exhibited IC50 values around 1 nM and overcame P-glycoprotein (P-gp)-mediated multidrug resistance (MDR). At low concentrations, 13 and 25d inhibited both the colony formation of SKOV3 cells in vitro and tubulin polymerization. Furthermore, mechanistic studies showed that 13 and 25d induced G2/M phase arrest and apoptosis in SKOV3 cells, as well as dose-dependent inhibition of tumor cell migration and invasion at low concentrations. Most notably, the X-ray cocrystal structures of compounds 4a, 25a, and the optimal molecule 13 in complex with tubulin were elucidated. This study identifies thieno[3,2-d]pyrimidine and heterocyclic fused pyrimidines as representatives of colchicine-binding site inhibitors (CBSIs) with potent antiproliferative activity.

Abstract Background Leukemia inhibitory factor (LIF) is a multifunctional member of the IL-6 cytokine family that activates downstream signaling pathways by binding to the heterodimer consisting of LIFR and gp130 on the cell surface. Previous research has shown that LIF is highly expressed in various tumor tissues (e.g. pancreatic cancer, breast cancer, prostate cancer, and colorectal cancer) and promotes cancer cell proliferation, migration, invasion, and differentiation. Moreover, the overexpression of LIF correlates with poor clinicopathological characteristics. Therefore, we hypothesized that LIF could be a promising target for the treatment of cancer. In this work, we developed the antagonist antibody 1G11 against LIF and investigated its anti-tumor mechanism and its therapeutic efficacy in mouse models. Results A series of single-chain variable fragments (scFvs) targeting LIF were screened from a naive human scFv phage library. These scFvs were reconstructed in complete IgG form and produced by the mammalian transient expression system. Among the antibodies, 1G11 exhibited the excellent binding activity to human, cynomolgus monkey and mouse LIF. Functional analysis demonstrated 1G11 could block LIF binding to LIFR and inhibit the intracellular STAT3 phosphorylation signal. Interestingly, 1G11 did not block LIF binding to gp130, another LIF receptor that is involved in forming the receptor complex together with LIFR. In vivo, intraperitoneal administration of 1G11 inhibited tumor growth in CT26 and MC38 models of colorectal cancer. IHC analysis demonstrated that p-STAT3 and Ki67 were decreased in tumor tissue, while c-caspase 3 was increased. Furthermore, 1G11 treatment improves CD3+, CD4 + and CD8 + T cell infiltration in tumor tissue. Conclusions We developed antagonist antibodies targeting LIF/LIFR signaling pathway from a naive human scFv phage library. Antagonist anti-LIF antibody exerts antitumor effects by specifically reducing p-STAT3. Further studies revealed that anti-LIF antibody 1G11 increased immune cell infiltration in tumor tissues.