主要 迄今为止已经描述了超过150种RNA修饰，其中转移RNA (tRNA) 是最高度修饰的RNA物种之一 5, 6 。tRNA修饰对tRNA的折叠、稳定性和功能至关重要 2, 7, 8 。最常见的tRNA修饰之一是m 7 G 1, 2 。它由METTL1–WDR4异二聚体蛋白复合物在tRNA的46位（m 7 G 46）处沉积，其中METTL1作为复合物的催化活性成分，WDR4则发挥支架和RNA结合的作用 2, 3, 4 。已显示tRNA上的m 7 G修饰在稳定tRNA结构、调节mRNA的翻译和影响多种细胞过程（包括应激反应和肿瘤发生）中发挥重要作用 9, 10, 11, 12, 13 。最近的研究表明，METTL1还可能将m 7 G修饰沉积在mRNA和微小RNA前体上 14, 15, 16 ，尽管与tRNA部分的m 7 G水平相比，沉积率明显较低。许多研究已暗示上游转录组在癌症发展和调节中的作用 17, 18, 19 。越来越多的证据表明，tRNA修饰及其途径的失调与人类疾病（包括癌症）的发病机制有关 6, 18 。值得注意的是，METTL1的上调及其催化活性与致癌转化以及急性髓系白血病（AML）、黑色素瘤、胶质母细胞瘤、肝癌和肺癌等侵袭性血液和实体恶性肿瘤的启动和维持有关 11, 20, 21, 22 。此外，METTL1的非催化功能最近与其与多tRNA合成酶复合物的相互作用有关，这一相互作用与肉瘤的发生有关 23 。迄今为止，转录组药物发现的努力主要集中在针对m 6 A mRNA修饰及其调节因子 24, 25, 26, 27 。早期的METTL1原型抑制剂最近被描述，并支持药理学上抑制METTL1的可行性 28, 29 。然而，其有限的效力和选择性使它们不适合作为评估靶向METTL1催化抑制的分子和治疗影响的工具。在这里，我们展示了STM9005的开发和表征，这是一种强效且高度选择性的首创tRNA甲基转移酶抑制剂METTL1，它通过减少tRNA底物上的m 7 G在多种癌症类型中表现出显著的抗肿瘤活性。 STM9005的表征 我们对250,000种多样的类药物化合物进行了高通量筛选。在初步筛选之后，STM4529被确定为一个单一的非S-腺苷甲硫氨酸（non-SAM）相关的命中，其抑制METTL1的半最大抑制浓度（IC 50）约为15μM（扩展数据图1a,b）。表面等离子体共振（SPR）分析表明，STM4529与METTL1的结合与SAM类似物S-腺苷同半胱氨酸（SAH）具有竞争性，表明其与METTL1的催化位点结合（扩展数据图1c）。经过广泛的化学优化，包括效力、选择性以及体内和体外的吸收-分布-代谢-排泄特性，我们确定了STM9005（图1a和补充说明1a）。图1：tRNA甲基转移酶抑制剂STM9005的特征。a, STM9005的化学结构。b, 代表性的生化活性测定表明，使用STM9005不同浓度范围和活性较低的类似物STM9001抑制METTL1–WDR4酶复合物的情况。c, 使用InCELL Pulse测定法评估了STM9005和STM9001与METTL1的细胞靶向结合。对于b和c，几何平均的IC 50和标准差（s.d.）在括号中，以n = 13（STM9005）和n = 3（STM9001）独立实验得出。d, STM9005在49种甲基转移酶的甲基转移酶谱分析中选择性抑制METTL1–WDR4。星号表示剩余活性小于1%。数据为平均±s.d.，n = 2独立样本。e, 采用RNA MS测量经过车辆、0.6或1.2μM STM9005处理后的短片段RNA上的m 7 G修饰的减少，使用的细胞系为MOLM-13和OCI-AML2。m 7 G与A、C、G和U核苷酸的比率。数据为平均±s.d.，n = 3独立样本。P值通过使用双向方差分析（ANOVA）和多重比较校正计算。f, STM9005与METTL1（碳原子为绿色）和STM9005（碳原子为紫色）的复合物的晶体结构。化合物与蛋白质或相邻水分子（红色球体）之间的相互作用用黄色虚线表示。PDB：9RYL。g, 在体内测量STM9005在小鼠血浆中的药代动力学（PK）特征，剂量为10或30毫克每公斤。数据为平均±s.d.，n = 2（10毫克每公斤组的12小时时间点）和n = 3（其他所有组）小鼠。