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在20世纪70年代，科学家们在研究鸡的Rous肉瘤病毒时首次发现了与肿瘤发展紧密相关的RAS基因。此后，KRAS基因的发现进一步扩展了我们对RAS家族在细胞生长、分化和存活调控中作用的理解。经过多年的研究，KRAS基因突变被确认为是促进细胞癌变的关键驱动因素，其在多种癌症类型中的发生率约为10%。
尽管KRAS基因突变在癌症发展中扮演着重要角色，但由于KRAS蛋白表面缺乏可供药物结合的位点，长期以来，它被认为是难以治疗的目标。然而，近年来，针对KRAS G12C突变的共价抑制剂Lumakras（sotorasib）和Krazati（adagrasib）的成功开发，为KRAS靶向治疗带来了突破。
最近，《自然》杂志上发表的一项重要研究为KRAS靶向疗法的发展提供了新的视角。西班牙巴塞罗那基因组调控中心和英国惠康桑格研究所的科学家们合作，全面鉴定了KRAS蛋白中的变构控制位点，并构建了完整的变构控制图谱。这一发现为化学药物分子提供了多个结合位点，变构调节是一种关键的蛋白质功能和活性调节机制，通过与变构位点结合，可以促使蛋白质结构发生变化。
2021年，美国FDA批准了sotorasib用于治疗携带KRAS G12C突变的非小细胞肺癌患者，这标志着变构抑制剂在临床应用中的成功。研究者们通过多维深度突变扫描技术，构建了包含超过2.65万个KRAS突变体的文库，并对这些突变体与六种结合蛋白的相互作用进行了测试。这些蛋白中包括了能够促进癌症发展的RAF1和PI3KCG等。
利用AI模型分析大量数据，研究者们发现了KRAS蛋白中比预期更多的变构位点，并在六种结合蛋白中识别出了新的变构位点。这些位点的氨基酸突变会显著影响KRAS蛋白与结合蛋白的相互作用，为开发新的靶向药物提供了可能。
特别值得注意的是，KRAS蛋白表面的四个口袋结构中的一些变构位点，这些位点的微小变化可以显著改变KRAS与其他蛋白的相互作用。通过靶向这些位点，可以控制KRAS的异常活性，同时减少对健康细胞的影响和药物的副作用。
这项研究不仅为KRAS靶向治疗提供了新的策略，也为其他蛋白质的变构位点研究开辟了新的道路。Ben Lehner教授强调，针对变构位点的药物开发将更安全、更有效，未来的研究将集中于从这张变构位点图谱中筛选出合适的药物靶点。这项研究的成果不仅对KRAS相关癌症治疗具有重要意义，也为整个生物医药领域提供了宝贵的知识和工具。
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