分享一篇发表在JACS上的文章，题目为“Encoded Display of Chemical Libraries on Nanoparticles as a Versatile Selection Tool To Discover Protein Ligands”，通讯作者是来自浦项科技大学的Jongcheol Seo教授和Hyun-Suk Lim教授，Jongcheol Seo教授的主要研究方向是离子淌度质谱，原子/分子簇的结构等，Hyun-Suk Lim教授的主要研究方向是DNA编码文库，蛋白靶向降解和拟肽。

DNA编码文库（DEL）是发现生物靶标有效配体的有力工具。DEL 是具有不同结构的大量小分子集合，每个小分子都与包含相应分子结构信息的不同 DNA 标签共价连接，其优势是可以建立天然肽的文库以及合成药物分子的文库。然而，由于DNA在有机试剂中的低溶解性，DEL上的反应需在水相进行，且反应过程中DNA的完整性需要得到保证。为了解决这些局限性，作者开发了一种名为nanoDEL的方法，将文库分子和DNA标签固载在纳米颗粒上。由于纳米颗粒在有机溶剂中很好的分散，nanoDEL允许反应在有机溶剂中进行，甚至可以执行严格无水条件。且由于nanoDEL具有大量的DNA标签，其对DNA损伤的耐受力更强。

作者首先在纳米颗粒上构筑了DEL。为了防止纳米颗粒由于表面改性造成的聚集，作者进行了表面PEG涂层或降低表面肽和DNA的密度，两种方法均可以有效防止聚集。之后为了验证 nanoDEL 通过基于亲和力的筛选识别特定蛋白质靶标的高亲和力命中的能力，作者将生物素和脱硫生物素的纳米颗粒参入纳米颗粒文库模拟真实筛选，发现带有生物素标签的纳米颗粒显著富集。

然后作者在纳米颗粒上合成了一个带有三嗪支架的小分子组合库，在验证了文库中小分子被正确合成且与DNA标签正确匹配后，作者进行了该nanoDEL对 p38 丝裂原活化蛋白激酶 （MAPK）的筛选。结果显示含有 3-氨基-4-甲基-N-甲氧基苯甲酰胺 （AMMB） 构建单元的化合物的显著富集，与之前的研究吻合，对鉴定化合物进行单独激酶活性验证也与筛选结果相符合。作者后续还合成了一个包含 1100 万个成员的编码装订肽库，以分离靶向肝受体同系物-1 （LRH-1） 的有效配体。

最后，作者验证了该nanoDEL方法在完全无水条件下进行空气敏感反应方面具有明显的优势，并使用包括水分敏感和 DNA 损伤步骤的合成方案在纳米颗粒上合成了四取代吡咯并嘧啶的 DNA 编码组合文库，并对黏着斑激酶 （FAK） 进行筛选，体现了nanoDEL方法的独特优势。

总的来说，本文发展了一种nanoDEL文库，在保证一定DNA标签完整性的同时，解决了DEL文库中反应无法在无水条件下进行的问题。

本文作者：YDP

责任编辑：WYQ

DOI：10.1021/jacs.4c13487

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c13487