分享一篇发表在Nat. Chem.上的文章，题目为“Site-specific activation of the proton pump inhibitor rabeprazole by tetrathiolate zinc centres”，通讯作者是来自德国癌症研究中心的Tobias P. Dick和Aubry K. Miller两位教授，他们的研究方向分别聚焦于肿瘤的氧化还原调节和癌症药物开发。这篇文章中，作者基于化学蛋白质组学方法发现质子泵抑制剂雷贝拉唑会在非酸性环境中被锌离子激活，从而共价偶联在锌结合蛋白上。

质子泵抑制剂（PPI）是全球使用最广泛的药物之一。PPI在高酸性环境中会被富集和激活，从而直接靶向胃质子泵抑制胃酸分泌。然而各种研究表明长期使用PPI可能会增加心血管并发症和肾脏疾病的风险，说明PPI可能通过其他机制在其他位置激活。因此作者选择雷贝拉唑作为PPI的代表，使用化学蛋白质组学方法鉴定PPI是否靶向非酸性环境中的细胞内蛋白。

于是作者合成了一种含有叠氮基团的雷贝拉唑类似物Rabazi，通过无铜点击化学对Rabazi偶联蛋白进行富集和质谱鉴定。结果显示在Rabazi偶联蛋白中，锌结合蛋白高度富集，并且9种最显著富集的蛋白都至少包含1个C4锌结合基序。因此作者选择DENR作为代表性靶蛋白，进一步研究C4锌指与雷贝拉唑活化结合之间的联系。

作者通过重组表达点突变的DENR蛋白，以及加入螯合剂和变性剂，检测蛋白与Rabazi的偶联，证明Rabazi与蛋白的偶联依赖于四个半胱氨酸残基与锌离子形成的C4锌指结构。接着，作者通过质谱检测特异性半胱氨酸-雷贝拉唑加合物，确定了DENR中C44和C34是雷贝拉唑直接结合的半胱氨酸。随后，作者利用NMR和分子动力学模拟，证明雷贝拉唑的结合会导致DENR的结构发生变化。

最后，作者通过检测其他PPI与DENR结合导致的锌离子解离，确定了所有PPI都具有与C4锌指发生反应的能力。并提出了PPI与C4锌指反应的可能途径。

总之，这篇文章中作者通过化学蛋白质组学方法鉴定质子泵抑制剂雷贝拉唑的未知靶蛋白，确定C4锌指蛋白是雷贝拉唑的激活剂和共价结合靶标。

本文作者：LCX

责任编辑：LZ

DOI：10.1038/s41557-025-01745-8

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41557-025-01745-8