使用CoLDR化学对内源性蛋白进行定点标记

使用化学探针对细胞中的蛋白质进行化学修饰会影响它们的稳定性、活性、相互作用和定位等。像是蛋白质的荧光标记就是一个突出的例子，它可以对目标蛋白质的结构、功能、动力学和定位进行成像与分析。而其他的修饰则可以控制目标蛋白的稳定性和活性。

过去，基因工程方法能够选择性标记外源表达的蛋白质。然而，这些方法通常依赖于过度表达的蛋白质，限制了它们的范围。然而，在细胞中针对特定蛋白质位点安装化学修饰的非遗传方法，至今却很少有相关报道。

最近，The Weizmann Institute of Science的Nir London教授在J. Am. Chem. Soc.上报道了一种通过共价配体定向释放（CoLDR）位点特异性的标记策略，能够在释放定向配体的同时在目标蛋白上安装各种功能团。

图片来源：J. Am. Chem. Soc.

通过使用这种方法，能够用不同的化学官能团标记各种蛋白质，例如BTK、K-RasG12C和 SARS-CoV-2 PLpro。

图片来源：J. Am. Chem. Soc.

此外，对于 BTK，该研究也使用将方法应用在炔烃和荧光团标记的细胞，而其中显示出选择性的标记现象。

图片来源：J. Am. Chem. Soc.

由于定向配体会永久占据目标蛋白的结合口袋，因此通过传统亲和方法进行的蛋白质标记通常会抑制蛋白质活性。所以，该研究使用CoLDR化学，通过这些探针在细胞中修饰BTK的方式，即可保持其活性。

图片来源：J. Am. Chem. Soc.

与此同时，他们也展示了这种方法的几种应用，包括确定 BTK 在其天然环境中以最小扰动的半衰期，以及通过凝胶内荧光靶向嵌合体（PROTAC）的非共价蛋白水解对 BTK 降解进行量化等。

该研究也使用了环境敏感的"turn-on"荧光探针，借此监测配体与 BTK 活性位点的结合。

图片来源：J. Am. Chem. Soc.

最后，他们还展示了基于CoLDR的高效BTKPROTAC（DC₅₀< 100 nM）在BTK上安装了CRBN粘合剂的相关成果。

参考文献：Site-Specific Labelingof Endogenous Proteins Using CoLDR Chemistry

J. Am. Chem. Soc. 2021, jacs.1c06167

原文作者：Rambabu N. Reddi,# Adi Rogel,# Efrat Resnick, Ronen Gabizon, Pragati Kishore Prasad, Neta Gurwicz, Haim Barr, Ziv Shulman, and Nir London*

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.1c06167

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