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新型篩選平臺可高效發(fā)現賴氨酸靶向共價抑制劑
作者：江慶齡      來源：中國科學報
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中國科學院上海藥物研究所研究員陸曉杰課題組，聯合復旦大學教授周璐課題組、浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院腫瘤研究所/浙江大學轉化醫(yī)學研究院教授孫毅課題組，將基于活性的蛋白質組分析（ABPP）數據與共價DNA編碼化合物庫（CoDEL）技術相結合，利用賴氨酸反應性蛋白質組學數據指導CoDEL篩選，發(fā)現了結構新穎、反應機制多樣的賴氨酸靶向共價抑制劑，擴展了共價靶向策略的靶標適用范圍，也為共價抑制劑的理性設計提供了新的思路。4月13日，相關研究發(fā)表于《德國應用化學》。
共價藥物通過與特定氨基酸殘基形成共價鍵，實現對靶標蛋白的持久調控，是現代藥物研發(fā)中的重要方向。相較于半胱氨酸靶向策略，將賴氨酸作為共價結合位點能夠克服半胱氨酸的豐度限制，拓寬潛在靶標的選擇范圍。近年來，基于結構的藥物設計推動了賴氨酸靶向共價抑制劑的開發(fā)，但該方法對已知配體結構的依賴限制了其在新靶點或難成藥靶點中的應用。
CoDEL技術正逐步發(fā)展為共價藥物開發(fā)的關鍵工具，但目前仍缺乏專門針對賴氨酸的系統(tǒng)化CoDEL篩選平臺。此外，由于賴氨酸在人類蛋白質組中分布廣泛，隨機靶標篩選效率較低。
研究團隊通過整合基于化合物和基于彈頭的ABPP數據，構建了包含高反應性且可配體化賴氨酸位點的蛋白質數據集，為篩選靶標的合理選擇提供了支持。隨后，引入8個具有不同反應機制的賴氨酸靶向共價彈頭，合成了包含1070萬個化合物的CoDELs。
研究人員進一步發(fā)現了針對PGAM1、BRD家族蛋白和UBE2N的賴氨酸靶向共價抑制劑。其中，化合物1是PGAM1的活性光共價配體，化合物4與BRD家族蛋白溴結構域中未被探索的位點形成可逆共價鍵。值得注意的是，化合物9能夠不可逆地與UBE2N結合，誘導UBE2N/UBE2V2復合物的構象變化，破壞泛素鏈的形成并干擾其下游功能活性，為調節(jié)UBE2N介導的泛素化途徑提供了一種新機制。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202505581
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