分享一篇发表在JACS上的文章:ABPP-CoDEL: Activity-Based Proteome Profiling-Guided Discovery of Tyrosine-Targeting Covalent Inhibitors from DNA-Encoded Libraries,通讯作者包括复旦大学药学院的周璐教授,以及中国科学院上海药物研究所的陆晓杰研究员和谭敏佳研究员。在这篇文章中,作者结合了基于活性的蛋白质组分析(ABPP)和DNA编码化合物库(DEL)两种技术,开发了一种筛选共价配体的新方法。

DEL是一种用于化合物文库快速合成和筛选的技术,已经广泛应用于先导化合物的发现。近期,含有亲电试剂warhead的共价DEL已经被用于鉴定多种蛋白靶点的共价配体。但是,目前的研究仅使用了针对半胱氨酸的warhead,而靶向其它氨基酸残基的共价DEL仍有待进一步开发。

此处作者选取了磺酰氟(SF)作为酪氨酸选择性共价配体的warhead。为了确定适合作为酪氨酸靶向共价配体靶标的蛋白质,作者利用基于SF的共价探针进行了ABPP实验,评估了探针对蛋白质组的可及性和反应性。基于定量蛋白质组学分析结果,作者选取了三种不同催化功能的酶:磷酸甘油酸互变酶1 (PGAM1)、谷胱甘肽S-转移酶1 (GSTP1)和二肽基肽酶3 (DPP3),作为后续DEL筛选的靶标蛋白。

随后作者希望利用基于SF的共价DEL鉴定上述三个蛋白的共价配体。于是作者构建了包含6700万个带有SF warhead的化合物的化学文库。将文库与靶蛋白进行孵育,经过富集、扩增和测序,统计不同化合物的富集程度。

接着,作者重新合成了高度富集的化合物的off-DNA形式,作为苗头化合物进行进一步功能研究。作者分别测定了苗头化合物对靶标酶活抑制的IC50,利用串联质谱检测了SF warhead在靶蛋白上的反应位点。并且通过解共晶结构和分子对接的方式,明确了化合物与靶蛋白的结合模式。这些结果都表示,DEL筛选得到的三种苗头化合物是针对三种靶蛋白的酪氨酸靶向共价抑制剂,说明这种结合ABPP和DEL技术发现共价配体的方法具有可行性。

为了进一步验证配体的选择性,作者构建了其中两种化合物的炔基衍生物探针。利用探针处理蛋白质组后,通过胶内荧光成像和Western Blot实验证明,共价配体与对应靶蛋白具有高度选择性。最后,作者针对PGAM1靶蛋白对基于SF的DEL筛选的稳定性和可重复性进行了研究,并且探索了其共价配体的构效关系。总的来说,这篇文章利用ABPP技术分析蛋白质组对磺酰氟warhead的反应性,从结果中合理选取靶蛋白进行共价DEL筛选,最终筛选得到酪氨酸靶向共价配体。原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08852文章引用:10.1021/jacs.3c08852
目前评论: