分享一篇发表在JACS上的文章，文章题目是“Development of Photolenalidomide for Cellular Target Identification”，本文的通讯作者是来自哈佛大学化学与化学生物学系的Christina M. Woo教授，他们课题组的研究方向主要是利用化学生物学和质谱等手段研究小分子与蛋白的相互作用。
沙利度胺的类似物来那度胺(Len)是一种临床治疗药物，用于治疗多发性骨髓瘤、del(5q) 骨髓增生异常综合征和其他造血系统恶性肿瘤。Len的治疗作用一部分是通过与cereblon (CRBN) 的结合产生的，CRBN是CRL4 E3泛素连接酶复合物 (CRL4CRBN) 的底物受体，可促进蛋白质底物的泛素化和降解。由于沙利度胺类似物在临床应用和靶向蛋白质降解策略中的使用越来越多，了解其作用机制至关重要。光亲和标记(PAL)与化学蛋白质组学的结合能够通过小分子-蛋白质相互作用的无偏特性在一个动态的亲和范围内进行细胞内靶标的识别。本文作者开发了一种带有光亲和标记和富集手柄的光交联来那度胺 (pLen)探针，可以利用该探针通过化学蛋白质组学手段进行靶标鉴定。
Len 由戊二酰亚胺与异吲哚啉酮组成，其中戊二酰亚胺与CRBN的沙利度胺结合口袋形成接触。作者基于Len的结构，在不同位点引入光交联的diazirine基团，共合成了7个不同的探针，并且对戊二酰亚胺部分进行了甲基化衍生，作为与CRBN相互作用的阴性对照。之后作者在Len的已知底物IKZF1和IKZF3上对这一系列化合物的蛋白降解能力进行了测试，发现只有Plen探针能够产生与Len相似的降解活性。接下来，作者在不同细胞模型中评估了Plen是否能够跟Len一样，具有细胞类型特异性抗增殖、抗炎、抗血管生成和免疫刺激特性，结果表明Plen具有与Len相似的活性谱，适合作为研究Len靶标的探针。之后，作者用pLen鉴定CRBN 的沙利度胺结合域的结合位点图，首先评估了pLen在活细胞对三元复合物中CRBN和IKZF1的标记能力，之后通过化学蛋白质组学在活细胞中富集和鉴定Len的靶标。利用pLen探针，作者从多发性骨髓瘤MM.1S细胞中捕获了已知靶标IKZF1和CRBN，并进一步从HEK293T细胞中鉴定了一个新靶标—真核翻译起始因子3i亚基 (eIF3i)。eIF3i以细胞类型特异性方式与Len和内源性CRBN形成复合物，但是eIF3i被招募后不会被泛素化或者降解。
总而言之，本文作者开发了一种光交联的来那度胺探针Plen，对Len在细胞内的作用靶标进行了鉴定，并在HEK293T细胞中鉴定到了一种新的靶标eIF3i。原文链接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.1c11920文章引用：DOI：10.1021/jacs.1c11920
目前评论：