A superexpressão e hiperativação da CDK11 desempenham papéis importantes no crescimento e proliferação de vários tipos de câncer. O silenciamento da CDK11 é capaz de inibir a proliferação celular e induzir a apoptose em células de câncer de mama, mieloma múltiplo, osteossarcoma e lipossarcoma. Nesse cenário, a CDK11 tornou-se um alvo terapêutico promissor; no entanto, faltam informações estruturais para o desenvolvimento de inibidores de CDK11, uma vez que esta proteína não tem estrutura cristalográfica resolvida até o momento. O domínio quinase de CDK11 (CDK11Δ) selecionado a partir de corpos de inclusão foi redobrado e purificado usando cromatografia de afinidade ao níquel. O rendimento final de CDK11Δ foi de 30 mg / L de meio de cultura, com alta pureza. A proteína foi analisada por espectroscopia de dicroísmo circular e espectrofluorimetria. A análise de espectros de dicroísmo circular estimou 31% de hélices α , temperatura de desnaturação de 62 oC e estabilidade de armazenamento por até 70 dias a 4 oC. A espectrofluorimetria confirmou a interação da proteína com seu ligante natural ATP, e também com a roscovitina, um conhecido inibidor de outras CDKs; os valores de Kd medidos foram 4 µM e 16 nM, para ATP e roscovitina, respectivamente, o que indica o segundo como um potencial inibidor de CDK11. Na análise bioinformática, os modelos construídos para o complexo CDK11Δ-ATP indicam que Lys134, Lys37, Thr18 e Asn137 são resíduos determinantes na formação de ligações de hidrogênio com ATP, e para o complexo CDK11Δ-roscovitina, as ligações de hidrogênio envolvem a cadeia principal de resíduos Val89 e Glu90. O número de contatos Van Der Walls encontrados na CDK11 são semelhantes ao valor encontrado para a CDK2, sugerindo que a CDK11, assim como a CDK2, tem o potencial de ser inibida pela roscovitina. O estudo das interações com esses ligantes contribuirá para o desenvolvimento de futuros inibidores promissores para CDK11. Os valores das constantes de dissociação (Kd) para CDK11 com os inibidores 3a, 3b e 3f, foram de 409 µM, 35 µM e de 5 µM, respectivamente, indicando interações fraca (3a) e moderadas (3b e 3f).

Overexpression and hyperactivity of CDK11 play important roles in the growth and proliferation of several types of cancer. The CDK11 silencing is able to inhibit cell proliferation and induce apoptosis in breast cancer, multiple myeloma, osteosarcoma and liposarcoma cells. In this scenario, CDK11 became a promising therapeutic target; however, structural information is lacking for CDK11 inhibitors development, since this protein has no crystallographic structure solved until this moment. The kinase domain of CDK11 (CDK11Δ) selected from inclusion bodies was refolded and purified using Nickel affinity chromatography. The final yield of CDK11Δ was 30 mg/L of culture medium with high purity. The protein was analyzed by circular dichroism spectroscopy and spectrofluorimetry. Circular dichroism spectra analysis estimated 31% α-helix, denaturation temperature of 62oC and storage stability up to 70 days at 4oC. Spectrofluorimetry confirmed the protein interaction with its natural ligand ATP, and also with roscovitine, a known inhibitor of other CDKs; the measured Kd values were 4 µM and 16 nM, for ATP and roscovitine respectively, which indicates the second as a potential CDK11 inhibitor. In bioinformatic analysis, models built for the CDK11Δ-ATP complex indicate that Lys134, Lys37, Thr18 and Asn137 are determinant residues in making hydrogen bonds with ATP, and for the CDK11Δ-roscovitine complex, the hydrogen bonds involve the main chain of residues Val89 and Glu90. The number of Van Der Walls contacts found in CDK11 are similar to the value found for CDK2, suggesting that CDK11, as well as CDK2, has the potential to be inhibited by roscovitine. The study of interactions with these ligands will contribute to the development of future promising inhibitors for CDK11. The measured Kd values for CDK11Δ with inhibitors 3a, 3b and 3f were 409 µM, 35 µM and 5 µM, respectively, indicating weak (3a) and moderate (3b and 3f) interactions.