UVB radiation-induced signaling in mammalian cells involves two major pathways: one that is initiated through the generation of DNA photoproducts in the nucleus and a second one that occurs independently of DNA damage and is characterized by cell surface receptor activation. The chromophore for the latter one has been unknown. Here, we report that the UVB response involves tryptophan as a chromophore. We show that through the intracellular generation of photoproducts, such as the arylhydrocarbon receptor (AhR) ligand 6-formylindolo[3,2- b ]carbazole, signaling events are initiated, which are transferred to the nucleus and the cell membrane via activation of the cytoplasmatic AhR. Specifically, AhR activation by UVB leads to ( i ) transcriptional induction of cytochrome P450 1A1 and ( ii ) EGF receptor internalization with activation of the EGF receptor downstream target ERK1/2 and subsequent induction of cyclooxygenase-2. The role of the AhR in the UVB stress response was confirmed in vivo by studies employing AhR KO mice.

Abstract Despite the high prevalence of cancers driven by KRAS mutations, to date only the G12C mutation has been clinically proven to be druggable via covalent targeting of the mutated cysteine amino acid residue 1 . However, in many cancer indications other KRAS mutations, such as G12D and -V, are far more prevalent and small molecule concepts that can address a wider variety of oncogenic KRAS alleles are in high clinical demand 2 . Here we show that a single small molecule can be used to simultaneously and potently degrade 13 out of 17 of the most prevalent oncogenic KRAS alleles, including those not yet tractable by inhibitors. Compared with inhibition, degradation of oncogenic KRAS results in more profound and sustained pathway modulation across a broad range of KRAS mutant cell lines. As a result, KRAS degraders inhibit growth of the majority of cancer cell lines driven by KRAS mutations while sparing models without genetic KRAS aberrations. Finally, we demonstrate that pharmacological degradation of oncogenic KRAS leads to tumour regression in vivo . Together, these findings unveil a new path towards addressing KRAS driven cancers with small molecule degraders.

Mutations in the Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog (KRAS) protein are highly prevalent in cancer. However, small-molecule concepts that address oncogenic KRAS alleles remain elusive beyond replacing glycine at position 12 with cysteine (G12C), which is clinically drugged through covalent inhibitors. Guided by biophysical and structural studies of ternary complexes, we designed a heterobifunctional small molecule that potently degrades 13 out of 17 of the most prevalent oncogenic KRAS alleles. Compared with inhibition, KRAS degradation results in more profound and sustained pathway modulation across a broad range of KRAS mutant cell lines, killing cancer cells while sparing models without genetic KRAS aberrations. Pharmacological degradation of oncogenic KRAS was tolerated and led to tumor regression in vivo. Together, these findings unveil a new path toward addressing KRAS-driven cancers with small-molecule degraders.

Abstract Loss-of-function genetic tools are widely applied for validating therapeutic targets, but their utility remains limited by incomplete on- and uncontrolled off-target effects. We describe artificial RNA interference (ARTi) based on synthetic, ultra-potent, off-target-free shRNAs that enable efficient and inducible suppression of any gene upon introduction of a synthetic target sequence into non-coding transcript regions. ARTi establishes a scalable loss-of-function tool with full control over on- and off-target effects.