大家好，今日给大家介绍一篇发表在J.A.C.S.上的文章Site-Specific Labeling of Endogenous Proteins Using CoLDR Chemistry，文章的通讯作者是来自以色列魏兹曼研究所的Nir London教授。他们课题组主要研究方向是通过计算预测及实验方法研究共价抑制剂及激酶的信号传导。
如何向研究者感兴趣的目标蛋白引入修饰，完成定位、共价结合等操作一直是化学生物学的重要研究领域。本文的作者开发了一种共价配体定向释放（covalent ligand directed release, CoLDR）位点特异性标记策略，从而通过非遗传学手段实现了对BTK，K-RasG12C系列和SARS-CoV-2 PLpro的特异性标记。 尽管Itaru Hamachi教授等人发展了一系列“配体导向化学”，报告了诸如酰基咪唑(LDAI)，苯甲酸溴酯(LDBB)等可以实现蛋白共价连接的分子，但作者认为这些共价探针的设计使得探针不能探查到蛋白活性中心的一些活性位点，同时这些探针的离去基团对亲核的基团没有选择性，所以作者选择基于丙烯酰胺来发展一种新型的探针分子。
通过分别在丙烯酰胺的N端和C端修饰不同的基团，作者开发了不同的CoLDR探针靶向不同的蛋白，以酪氨酸激酶BTK为例，作者基于BTK的一种抑制剂设计了Ibrutinib探针以靶向BTK活性位点，并进而共价连接活性位点周围的活性半胱氨酸，从而实现了炔基或其它荧光基团的引入，并跟踪了BTK蛋白在体内自然降解的过程，同时筛选了一批可以耐受体内固有谷胱甘肽的探针分子。而这一设计原则针对其它蛋白质靶标也是通用的，基于同样的原理可可以用于类似K-RasG12C等活性位点周围有活性半胱氨酸的蛋白。
作者发现在前文标记BTK蛋白时CoLDR不会影响PROTAC三元复合物的形成，所以基于这一原理还开发了针对BTK的PROTAC应用，通过在C端连接上CRBN的泛素化蛋白招募基团，CoLDR探针在三十分钟内标记上了绝大部分BTK蛋白，实现了BTK靶向降解。
总体而言，作者开发了一种配体导向的共价靶向连接策略CoLDR，实现了对目标蛋白的靶向标记、降解。 原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c06167
文章引用：DOI：10.1021/jacs.1c06167
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