跟大家分享一篇发表在JACS上的文章，文章题目是“Lysine-Targeted Reversible Covalent Ligand Discovery for Proteins via Phage Display”，本文通讯作者是来自波士顿学院Merkert化学中心的Jianmin Gao教授，他们课题组研究的主要是化学生物学合成以及可逆共价键化学，运用多肽分子的多环化修饰开发抗生素。
多肽类化合物易于合成，并且在蛋白质-蛋白质相互作用中发挥许多重要作用，因此多肽类药物的开发逐渐兴起，多肽的高通量筛选平台也进一步促进了多肽药物的开发，其中噬菌体展示的肽文库也被用于多肽靶点的鉴定和蛋白抑制剂的筛选。近来，噬菌体展示肽已经不局限于线性或简单二硫化环化的多肽，可以允许非天然结构基序插入噬菌体展示肽，为蛋白质靶标的配体开发提供了强有力的工具。研究人员试图通过可逆的共价探头提高生物活性分子的效力，本文作者也曾报道用2-乙酰苯基硼酸(APBA)共价联胺呈递生物分子，在生理条件下，APBA可逆地结合胺，生成氨基硼酸盐缀合物，并且该反应对一级胺具有优先选择性。本文设计了携带APBA的肽文库，通过噬菌体展示筛选特定蛋白的可逆共价抑制剂。
作者首先设计了APBA-IA的结构，采用了短而紧凑的linker，通过噬菌体修饰创建APBA二聚体文库，并将APBA与二氯丙酮(DCA)通过肟键偶联，合成了两个APBA偶联物(APBA-1/3)。DCA-肟策略可用于两个半胱氨酸之间的交联以制备环肽文库，环肽可以提供刚性结构并将侧链延伸到与靶标结合的方向，是具有潜力的蛋白质配体。之后作者利用DCA-生物素偶联物作为替代交联剂检测了APBA-1和APBA-3的噬菌体修饰效率，结果证明APBA-1能够高效交联。
接下来，作者筛选了金黄色葡萄球菌分选酶A（SrtA）的抑制剂，SrtA负责将细胞外蛋白锚定在细菌细胞壁上，抑制SrtA可以消除细胞壁锚定的毒力因子，从而降低细菌建立感染的能力。作者基于SrtA口袋的大小在M13噬菌体上构建了CX6C文库，并重组表达了生物素化的SrtA，将其固定在链霉亲和素磁珠上进行互作多肽的筛选。作者先后用未修饰的CX6C文库和APBA-IA，DCA，APBA-1和APBA-3修饰后的CX6C文库进行SrtA结合力的筛选，得到了有效抑制SrtA的多肽。之后，作者希望将此方法应用于SARS-CoV-2刺突蛋白与hACE2相互作用的抑制剂筛选中，建立了新的文库应用于SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合结构域（RBD）的肽配体筛选中，用于干扰蛋白质-蛋白质相互作用的小分子配体发现，筛选得到的多肽未能成功抑制两个蛋白的结合，但是由于其与RBD的高效结合，可以作为刺突蛋白RBD的高效特异性探针，用于冠状病毒的检测。
综上所述，本文基于噬菌体展示技术和2-乙酰苯基硼酸与赖氨酸的可逆共价结合，提出了一个用于筛选目的蛋白质可逆共价配体的平台。
本文作者：Cheny
责任编辑：JGG
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c07375
文章引用：10.1021/jacs.2c07375
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