技术背景
化学蛋白质组学技术成为变革的灯塔，引导药物发现从纯化的蛋白质转向活细胞领域。
化学蛋白质组技术是一个强大的药物发现平台，其特点是研究活细胞内的小分子-蛋白质相互作用。我们的共价药物发现平台之一旨在发现通过与半胱氨酸残基的硫醇基团发生共价反应来接合蛋白质靶标的共价结合剂。与传统的单靶点筛选策略不同，化学蛋白质组学平台能够以氨基酸残基的分辨率定量分析亲电子片段与活细胞中几乎所有蛋白质之间的相互作用。它涵盖了 10,000 多种蛋白质和来自几种哺乳动物细胞系的约 40,000 个半胱氨酸位点（潜在的药物结合位点）。
工作流程
发现靶向蛋白质结合位点*的共价化合物的工作流程，基于 DIA-ABPP（基于数据独立采集活性的蛋白质分析）专利（共价结合位点是可以用化学探针标记的氨基酸，从而实现配位性）
技术优势
特点1
半胱氨酸靶向共价文库
半胱氨酸靶向共价文库包含代表性的温和亲电子“弹头”，例如丙烯酰胺和氯乙酰胺。 “类药物”库包含约 3000 种化合物，其中超过 80% 的分子量为 300-500 Da。对于大多数化合物，每两个成员的谷本相似指数约为 0.3，表明高度的多样性。
特点2
蛋白质靶标图书馆
目前，硫醇特异性化学探针捕获的蛋白质靶标库涵盖了12421个蛋白质的39962个半胱氨酸位点，包括激酶、磷酸酶、连接酶和转录因子。
案例研究
DCAF1 作为两种不同 E3 连接酶（CRL4DCAF1 和 EDVP）的底物受体，在蛋白质降解中发挥着关键的生理作用。已经开发了几种针对 DCAF1 WDR 结构域的共价和非共价结合剂来支持靶向降解应用（Targeted Protein Degradation by Electrophilic PROTACs that Stereoselectively and Site-Specifically Engage DCAF1. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 40, 18688 –18699 基于 DCAF1 的 PROTAC 具有针对临床验证目标的活性内在和获得性降解剂抗性。 Commun。2024, 15, 275）。
我们首次发现 Mol-380 与 DCAF1_C69 共价结合，突出显示它是 TPD 应用的潜在药物位点，与 WDR 结构域分开。我们的研究结果强调了 ChomiX 自动化化学蛋白质组学平台在发现活细胞中不可成药靶标（包括转录因子和膜蛋白）的新配体方面的重要价值，强调了其在药物开发和功能探索中的潜在影响。
从结构上看，C69 的结合位点位于 WD40 结构域上经过验证的口袋附近，如复杂模型所示，为 PROTAC 开发提供了一个新位点。