定制合成服务网 > 有机前沿动态 > Cell | 半胱氨酸配体反应性的泛癌定量分析
分享一篇发表在Cell上的文章：DrugMap: A quantitative pan-cancer analysis of cysteine ligandability，通讯作者是来自麻省总医院癌症中心的Liron Bar-Peled教授，Michael S. Lawrence博士和Mariko Takahashi博士，Liron Bar-Peled课题组的研究方向是利用前沿分子、化学和蛋白质组学方法研究癌细胞代谢和信号转导，Michael S. Lawrence课题组研究DNA损伤和修复、基因表达和基因组复制以及癌症基因的生物过程。
针对半胱氨酸的化学蛋白质组学平台促进了多种癌症靶点共价抑制剂的开发。然而，不同的致癌因素如何影响半胱氨酸活性仍然未知，在迄今为止发现的大约400种致癌因素中，只有不到10%有相对应的药物治疗，而这一小部分几乎完全由蛋白激酶或酶组成。目前尚不清楚小分子靶标是否可以扩展到其它类别的致癌因子。 为了解决这个问题，作者开发了在多个癌症细胞系中的半胱氨酸配体反应 性图谱“DrugMap”，研究对象包括25种癌症亚型的416个细胞系，每种平均由18个细胞系代表，罕见的癌症至少包含两个细胞系。作者联合isoTOP-ABPP与TMT质谱定量方法来定量半胱氨酸的配体反应性，首先用半胱氨酸反应性配体处理细胞裂解液并形成共价加合物，然后用泛半胱氨酸反应性探针(碘乙酰胺-脱硫生物素，DBIA)对游离半胱氨酸进行标记，而与配体反应的半胱氨酸将不会被DBIA标记。为了筛选合适的共价配体，作者鉴定了152个共价片段的半胱氨酸反应图谱，选择了其中能覆盖74%半胱氨酸的3个scout ligand做后续的大规模组学实验。经过420+个多重定量蛋白质组学，定量了78523个半胱氨酸，并发现5957个半胱氨酸是配体可及性的。 为了系统性分析半胱氨酸的配体反应性，作者开发了一种称为半胱氨酸集富集分析(CSEA)的计算方法，它整合了分子特征(包括结构域、蛋白质和信号通路)、半胱氨酸反应性(例如不同生理环境下的变化)和生化结构特征(例如表面可及性、半胱氨酸深度)等信息，描绘了癌症中配体反应性半胱氨酸的详细图景，并且这些配体反应性差异主要归因于细胞氧化还原状态、蛋白质构象变化和基因突变。 作者发现转录因子中有许多高配体反应性的半胱氨酸，例如实体瘤中的SOX10-C71和PAX8-C45/C57以及血液系统肿瘤的IRF4-C194和NF-kB1-C61，这可能是潜在的治疗靶点。因此，作者开发了相应的共价配体来阻断这些转录因子的活性。例如，为了选择NF-kB1-C61的共价配体，作者对4000多种市售半胱氨酸反应性小分子抑制剂进行了筛选，发现SH-7346是一种高特异性与NF-kB1-C61结合的环氰酰胺，它能阻断NF-kB1与DNA的结合，从而抑制转录活性。此外，作者还筛选出结合SOX10-C71的共价配体，它能促进SOX10-SOX10同源二聚化，破坏黑色素瘤转录。 综上，本文作者通过分析416种癌症细胞系中半胱氨酸的配体反应性，在全局范围内建立了可以被共价配体靶向的半胱氨酸图谱，提供了一个分析平台，并且报道了破坏致癌转录因子NF-kB1和SOX10活性的共价配体。 原文链接： 文章引用：10.10 16/j.cell.20 24.03.027
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