分享一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章，题目为“Chemical proteomics reveal human off-targets of fluoroquinolone induced mitochondrial toxicity”，通讯作者是慕尼黑工业大学的Stephan A. Sieber教授和Nina C. Bach。前者致力于通过合成化学、蛋白质组学、机器学习等工具开发新的抗生素。

氟喹诺酮类药物（Fluoroquinolones, FQs）是一类重要的强效广谱抗生素，但是其严重的副作用会引起潜在的安全性问题。。尽管人们初步阐明了FQs的致残机制，但其潜在的毒性分子靶点仍不明确。因此，本文作者利用化学蛋白质组学方法全面地分析了FQs中两个最常用的分子——环丙沙星和左氧氟沙星在人体内的脱靶效应。

首先，作者为了揭示环丙沙星和左氧氟沙星造成的细胞毒性与哪些信号通路相关，使用不同浓度的药物与细胞孵育不同时间，然后基于无标定量（Label Free Quantification, LFQ）对产生变化的蛋白质进行了分析，含量发生显著变化的蛋白与二者已知的线粒体靶点是一致的。

之后，作者为了直接鉴定环丙沙星和左氧氟沙星的脱靶蛋白，设计合成了二者的光交联探针。一种是在哌嗪的N上进行衍生，得到探针Cipro P1和Levo P1；一种是在羧基部分进行衍生，得到探针Cipro P2和Levo P2。分别使用金黄色葡萄球菌（NCTC 8325）和大肠杆菌（MM28）测试了这些探针的抗菌活性，发现P2探针由于封闭了对抗菌活性至关重要的羧基部分，所以抗菌活性显著下降，而两种P1探针的抗菌活性部分下降。虽然它们的抗菌活性有下降，但是作者研究的是人类细胞中这些分子的靶标，所以这些探针都被用于后续的基于亲和力的蛋白质组分析（AfBPP）。

得到探针后，作者进行了AfBPP实验，对比加探针组和不加探针组的蛋白ratio变化，并结合热蛋白质组学（Thermal Proteomic Profiling, TPP）实验，将找到的靶点进行排序，最终聚焦于ClpP、AIFM1、IDH2、SCARB1等7个蛋白。

进一步地，作者将潜在靶蛋白分为线粒体相关蛋白或非线粒体相关蛋白进行深入研究，最终发现FQs会与AIFM1和IDH2相互作用，并影响线粒体的正常功能。

总而言之，本文作者利用化学蛋白质组学技术分析了氟喹诺酮类药物在人体内的脱靶效应，并揭示其导致线粒体损伤的方式。

本文作者：LZ

责任编辑：MB

DOI：10.1002/anie.202421424

原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202421424