生物素标记 > 技术文章 > J. Am. Chem. Soc. | 通过共价结合14-3-3蛋白并招募靶蛋白实现其细胞质定位
分享一篇发表在JACS的文章“Targeted Protein Localization by Covalent 14–3–3 Recruitment ”，文章的通讯作者是加利福尼亚大学伯克利分校的Daniel Nomura教授，其主要研究方向是利用化学蛋白质组学技术开发不可成药靶点的药物，以及扩大靶向蛋白质降解技术的应用范围。
14-3-3蛋白可以通过结合特定蛋白质底物上的磷酸化丝氨酸或苏氨酸来实现将这些蛋白质从活跃的细胞区室 隔离到胞质溶胶中，从而调节其功能，14-3-3蛋白的底物包括多种参与信号转导的蛋白质以及转录因子。之前的研究发现一些天然产物可以通过与14-3-3和底物蛋白直接结合充当分子胶 ，从而增强14-3-3的调节功能，但是无法增强一些关键的转录因子如YAP/TAZ与14-3-3的结合。这里作者筛选了一个半胱氨酸反应性的共价配体库，并从中发现了一种小分子EN171可以显著增加14-3-3与YAP/TAZ的相互作用。
首先作者通过共价配体库筛选到EN171可以增加14-3-3σ与磷酸化底物的相互作用，随后通过合成炔基衍生的EN171证明了其与14-3-3的结合位点是C38和C96 ，这两个位点对于结合都十分重要，随后作者尝试对EN171的结构进行优化，但是合成的十余种化合物效果均没有EN171本身好。之后作者也在细胞中证明了EN171可以剂量依赖的抑制T47D和MCF7细胞系中YAP和TAZ介导的Hippo通路，而这个抑制效果在14-3-3σ的C38S/C96S突变体中消失，表明EN171在活细胞中也可以增强14-3-3σ与其磷酸化的底物蛋白如YAP/TAZ的相互作用。
最后作者想知道EN171是否可以帮助14-3-3σ蛋白隔离非天然底物，从而实现对其他转录因子的调控。因此作者首先将EN171与溴结构域 蛋白的配体JQ1连接，来判断其是否可以帮助14-3-3σ结合细胞核内的BRD4蛋白并将其隔离至细胞质中，结果显示新合成的小分子QS-57可以有效的招募细胞核的BRD4并将其隔离到细胞质中，而14-3-3σ的敲除则显著降低了这种隔离效果。随后作者合成了另一种三功能小分子QS-65则可以将BCL-6蛋白隔离并送入胞质溶胶中，表明了作者设想的招募效果是可行的。
总之作者通过配体库筛选得到了可以增加14-3-3与底物蛋白相互作用的小分子EN171，并通过将其构建成三功能分子扩展了14-3-3σ的底物范围，这为后续的转录因子调控以及非降解型分子胶提供了新的思路。 原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja cs.3c12389 文章引用：10.1021/jacs.3c12389
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