介绍一篇来自“Journal of the American Chemical Society”的文献，题名为“Using a Function-First “Scout Fragment”-Based Approach to Develop Allosteric Covalent Inhibitors of Conformationally Dynamic Helicase Mechanoenzymes”。

解旋酶分为六个超家族，是利用 ATP 水解产生的能量来重塑 DNA 和 RNA 底物的机械酶。已鉴定出在某些癌细胞中具有重要功能的解旋酶，并且许多病毒表达的解旋酶是其致病性所必需的。因此，解旋酶是化学探针和治疗的重要靶标。然而，开发解旋酶（具有高构象动力学的酶）的化学抑制剂非常具有挑战性。因此，作者的研究结果提出了一种在构象动态机械酶中发现共价抑制剂起点和可药物变构位点的方法。

作者将亲电“侦察片段”的使用与生物化学分析、对映体探针对和质谱相结合，以确定解旋酶中抑制剂和靶向变构位点的起始点。nsp13 包含五个结构域（图 1B），可以解开 DNA 或 RNA 底物。为了鉴定 nsp13 的共价抑制剂，作者选择了两个先前表征的“侦察片段”（化合物1和2，图 1C）。作者生成了重组nsp13，观察到化合物1和2对 nsp13 的剂量依赖性抑制（图 1D）。选择了更有效的化合物1用于后续研究。高分辨率天然质谱 (nMS) 显示，在化合物1存在的情况下，nsp13 上主要存在三个共价加合物（图 1E）。作者对nsp13^{C441S C444S}进行了nMS分析，在与化合物1孵育后，仅检测到单个加合物（。这与nsp13^wt中三个半胱氨酸残基的共价加合一致（图1E）。    

图1

化合物3的对映体分离得到化合物3a和3b（图 2A），作者再次观察到基于甲基立体化学的 nsp13 抑制效力差异（图 2B）。nMS分析表明化合物3b是更有效的化合物对映体如图3所示，nsp13主要在单个残基处配体（图2C）。    

图2

为了分析选择性，作者测试了化合物3b对两种哺乳动物解旋酶的抑制作用。BLM和WRN的构建体（图3A）以重组形式表达，并采用基于荧光的活性测定法。作者使用 BLM^636-1298和 WRN^1-1235来分析特异性，发现化合物3b对 nsp13 的抑制作用比 WRN 或 BLM 更有效（图 3B）。总之，这些数据表明化合物3b是 nsp13 的生化选择性、位点特异性变构抑制剂。    

图3

总之，作者的发现提出了一种功能优先的方法，基于亲电侦察片段的生物化学测试，结合对映体探针对和质谱的使用，来确定解旋酶机械酶中抑制剂和药物变构位点的起点。 

本文作者：QHJ

责任编辑：FJY

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.3c10581

DOI: 10.1021/jacs.3c10581