分享一篇发表在J. Am. Chem. Soc.的文章，题目为“O-Cyanobenzaldehydes Irreversibly Modify Both Buried and Exposed Lysine Residues in Live Cells”，通讯作者是上海有机所的丁克研究员和暨南大学的张志民研究员，两位的研究方向都包括药物化学生物学。

赖氨酸作为蛋白质中一种关键的功能性氨基酸，其丰度高达5.6%，且具有显著的反应活性，使其成为共价药物开发的重要靶点。然而，在生理条件下，赖氨酸的ε-氨基通常以质子化形式存在，导致其亲核性降低，难以被有效靶向。基于此，本研究旨在开发针对赖氨酸的新型共价探针。

O-氰基苯甲醛(CNBA)此前被报道能够在温和条件下与一级胺发生环化反应，因此，作者选择CNBA作为新型的赖氨酸反应基团。在氨基酸水平上，CNBA能够特异性地与赖氨酸发生反应，形成稳定的异吲哚啉酮结构，而基本不与其他亲核性氨基酸反应。此外，CNBA也能对蛋白质显示出良好的标记能力，并在细胞系中成功用于赖氨酸反应活性的定量分析。

之后，作者将CNBA偶联到嘧啶2-氨基吡唑(一种靶向激酶活性中心的结构)上，合成了一种新型的广普激酶抑制剂K-CNBA-1，与此前发展的基于磺酰氟的不可逆激酶抑制剂XO44相比，K-CNBA-1能够鉴定到其超过50%的靶点。

随后，作者也尝试将CNBA应用于标记蛋白表面的赖氨酸，以抑制蛋白-蛋白相互作用。作者将CNBA偶联到MDM2-p53相互作用的抑制剂Nutlin-3上，得到化合物5。分子对接实验表明，化合物5能够共价修饰MDM2与p53相互作用界面的关键氨基酸残基K94，并显示出比Nutlin-3更强的抑制能力。

最后，作者将CNBA偶联到靶向HER2的抗体药物trastuzumab上，证实CNBA可以作为抗体偶联药物的linker，得到的ADC保留了对HER2受体的选择性结合能力。

总之，本文发展了一种新型的赖氨酸修饰策略，将CNBA作为一种新型的共价修饰探针，为蛋白质功能研究和药物开发提供了新的工具和方法。

本文作者：YAQ

责任编辑：LYC

DOI：10.1021/jacs.4c18006

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c18006