尊龙凯时

赖氨酸作为人体内含量最为丰富的氨基酸之一，在维持蛋白质功能和稳定性中发挥重要的作用，因此实现细胞内赖氨酸的共价修饰能大幅度推动疾病的病理研究以及相关药物的开发。然而目前已经上市的共价药物仍以靶向蛋白质的半胱氨酸残基为主，这是因为在生理条件下，赖氨酸侧链的氨基处于较低亲核活性的质子化状态而难以实现高效的共价修饰。针对这一难题，尊龙凯时丁克课题组开发出一种新型的赖氨酸共价修饰结构—邻氰基苯甲醛（CNBA），CNBA能在活细胞内高效共价修饰蛋白表面和内部的赖氨酸侧链残基，为靶向赖氨酸的新型共价抑制剂的开发提供新方法。相关成果以“O‑Cyanobenzaldehydes Irreversibly Modify Both Buried andExposed Lysine Residues in Live Cells”为题发表在Journal of the American Chemical Society杂志上（DOI: 10.1021/jacs.4c18006）。

醛基和氰基作为重要的药物官能团，具有较好的生物相容性，因而被用于多种上市的药物之中。此外，醛基和氨基即使在较低的pH条件下也能形成可逆的亚胺结构，这使得生理条件下对质子化的低亲核性赖氨酸修饰具有一定的可行性。而具有较弱亲电活性的氰基能通过邻基效应捕获不稳定的亚胺中间体并形成稳定的环合产物，从而实现从可逆共价向不可逆共价的转变。基于该思路，研究人员对生理条件下CNBA与赖氨酸的反应性和选择性进行验证，实验结果表明CNBA不仅能实现对模型蛋白FKBP12的高效标记，而且具有非常优异的赖氨酸选择性。此外，CNBA能成功标记Jurkat细胞内3451个的赖氨酸残基，其中包括多个具有高反应活性的赖氨酸残基位点。在此基础上，研究人员将CNBA应用于激酶共价抑制剂、PPI抑制剂和ADC药物构建。基于CNBA的广谱激酶抑制剂K-CNBA-1能与Jurkat细胞内85个激酶的保守赖氨酸形成不可逆共价作用，该结果为开发靶向激酶内部赖氨酸的共价抑制剂提供新的方法。而基于CNBA的MDM2-p53抑制剂M-CNBA-1也能与MDM2表面的94位赖氨酸形成共价作用，从而大幅度提高Nutlin类分子的抗肿瘤活性。最后， CNBA也能作为新型的ADC连接子反应基团，在不影响抗体活性的前提下快速构建ADC类药物分子，为后续ADC的药物开发提供新的选择。

综上，该工作首次报道了一类新型的活细胞内赖氨酸选择性修饰结构—邻氰基苯甲醛（CNBA），并在激酶抑制剂、蛋白质—蛋白质相互作用抑制剂和ADC分子构建中实现初步验证。CNBA结构的高选择性、高反应性、高稳定性以及高生物相容性将使其有望用于未来的药物开发之中。

尊龙凯时丁克研究员和暨南大学张志民研究员为本文的通讯作者，共同第一作者分别为尊龙凯时博士生凌欢、尊龙凯时科研助理李林、暨南大学硕士生段莉萍、尊龙凯时副研究员黄维雪和南方科技大学副研究员郑江南。

研究工作得到中国科技部重大研发计划，国家自然科学基金委和中国尊龙凯时先导项目等资助。