分享一篇发表在JACS的文章：Site-Specific Antibody Prodrugs via S-Arylation: a Bioconjugation Approach Toward Masked Tyrosine Analogues. 文章的通讯作者是MIT的Stephen L. Buchwald教授与Bradley L. Pentelute教授，以及百时美施贵宝公司的Zhang Yong研究员，Buchwald教授主要研究方向包括生物偶联等领域，Bradley L. Pentelute教授主要研究方向是对蛋白质进行修饰以及开发抗体药物。
抗体药物作为治疗各类疾病如癌症等方面起到了非常重要的作用，为了降低抗体药物的脱靶效应，目前已经有抗体前药被开发来靶向疾病组织进行治疗，其主要原理是利用疾病组织中表达上调的蛋白酶，来空间特异性地激活原本被掩蔽的抗体前药，从而实现靶向的目的。目前已有的对抗体进行掩蔽的方法均是通过重组表达的策略在抗体的N端添加可以被切割的掩蔽蛋白，从而构建抗体前药，这里作者计划利用生物正交反应，在抗体上直接引入掩蔽基团，来实现抗体前药的构建。首先作者选择的生物正交反应是钯介导的偶联反应，其可以在半胱氨酸上引入芳基。为了最大限度地降低引入芳基后对抗体本身效果的影响，作者计划将抗体原本的酪氨酸突变为半胱氨酸，从而进行后续的芳环连接。作者首先在ipilimumab上通过突变，测试了Ipi上几种Y突变为C后引入酪氨酸类似物的突变体与野生型相比，结合抗原能力的变化，发现Y49C的羟基苯基半胱氨酸突变体与天然蛋白类似，并且其与钯介导的偶联反应的反应效率也很高，质谱实验表明此反应只特异性的与Ipi抗体的49位的Cys反应。之后作者在选择掩蔽基团时，通过文献调研选择了在肿瘤组织中表达上调的肿瘤蛋白酶基质酶的底物氨基酸序列LSGK作为掩蔽基团的linker，并连接了5 kDa的PEG以提高掩蔽能力。作者合成了这个掩蔽基团后进行测试发现其与Y49C的偶联十分顺利，并且偶联之后的抗体与抗原的结合力显著下降。最后作者使用蛋白酶基质酶处理后，其与底物的结合能力有了明显的提升，表明作者构建的抗体前药具有靶向的潜力。总之，作者使用位点特异性的半胱氨酸芳基化反应构建了抗体前药，并证明了其具有靶向癌症组织的潜力，此方法对于后续的抗体药物开发有着重要的作用。原文引用：DOI: 10.1021/jacs.4c04035文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04035
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