基于结构的GTP增强型Rab10调节剂的发现及其对阿尔茨海默病相关细胞表型的影响

Rab10 介导的膜运输被认为与阿尔茨海默病（AD）有关，但用于研究其功能的药理学工具仍然有限。在此，我们利用基于结构的虚拟筛选对超过 8000 万种化合物进行了筛选，并优先选出五种候选 Rab10 调节剂（R1-R5）。这些化合物表现出良好的对接评分、在分子动力学（MD）模拟中稳定的建模蛋白-配体复合物，以及预测可接受的 ADME/毒性特征。针对 Rab5、Rab8 和 Rab11 的比较对接预测其优先与 GTP 结合的 Rab10 相互作用。R1 和 R2 对 Rab10 的评分最为有利，而 R3 在 GTP 结合、含 GDP 和无核苷酸的 Rab10 模型之间表现出最大的差异。表面等离子体共振（SPR）显示，在未添加 GTP 时 R1-R4 的表观亲和力为微摩尔级，而在含 GTP 条件下为纳摩尔级，总体上更倾向于 GTP 结合的 Rab10 而非 Rab5。在基于细胞的 GTP 定量测定中，R1、R2、R3 和 R5 降低了 GTP 结合的 Rab10，而 R4 则使其增加。R3 对 GTP 结合的 Rab10 产生剂量和时间依赖性降低，因此被选用于功能研究。R3 改变了内体组织，并降低了 EEA1 和 LAMP1 的表达。在表达淀粉样前体蛋白（APP）/早老素-1 的 CHO 细胞中，R3 重新分布了细胞内 APP，减少了 APP 羧基端片段（APP-CTF），并减少了增大的内体样结构。在神经元分化的 PC12 细胞中，R1-R3 减弱了 NGF 撤除诱导的细胞骨架破坏和细胞死亡，并伴随 APP-CTF 积累和 tau 磷酸化的减少。这些研究突出了新型 Rab10 调节剂，并支持将其进一步验证为研究 Rab10 相关运输和 AD 相关细胞表型的候选药理学探针。

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