结肠癌是世界第三大常见癌症，死亡率高达60%，结肠癌恶性转移是结肠癌患者高死亡率的主要原因之一。结肠腺瘤息肉易感蛋白(Adenomatous Polyposis Coli，APC)是与结肠癌发生发展密切相关的蛋白。临床研究发现APC在80%以上的结肠癌恶性转移患者中异常结合Asef蛋白并持续激活其鸟苷酸活化因子活性，从而在结肠癌的恶性转移中发挥重要作用。为了探索APC-Asef蛋白相互作用是否可以作为阻断结肠癌恶性转移的靶标设计抑制剂，张健等进行了APC-Asef蛋白相互作用机制研究，发现Asef通过其ABR结构域的25个残基结合在APC的ARM结构域表面超过2500?2宽大浅平口袋中。为了克服蛋白相互作用口袋大且表浅，不易设计抑制剂的天然缺陷，张健等发展了诱导契合的蛋白相互作用界面小分子设计方法，利用合理诱导APC口袋中残基构象将APC原本难以结合小分子的宽大平坦口袋转变为环形类药性口袋，并采用结构为基础的药物设计方法优化获得结合APC口袋的首个抑制剂MAIT-203。该系列抑制剂可以选择性阻断APC-Asef蛋白相互作用，最高抑制活性Ki值高达15nM，强于APC-Asef蛋白相互作用亲和力，且不影响APC和其他蛋白的亲和力。进一步，他们证实该抑制剂可以通过破坏APC-Asef蛋白相互作用阻断结肠癌的恶性转移。利用该抑制剂，他们在研究中还识别了结肠癌中APC-Asef蛋白相互作用激活的直接下游GTPase为CDC42，并进而发现结肠癌中多个APC-Asef蛋白相互作用激活的信号通路。
课题组下一步的研究将深入探索结肠癌中APC-Asef蛋白相互作用调控的转移通路机制，优化先导化合物MAIT-203的成药性，开发低毒高效的新型抗结肠癌恶性转移药物。
药物设计方法的发展为重大疾病全新靶点识别和First-in-class药物发现提供了高效突破工具。张健课题组自2009年起长期致力于与全新靶标相关的精准药物设计工作，特别是在药物设计方法发展，精准靶标识别和First-in-class药物发现领域取得系列成绩。
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