清华大学向宇Nature Chemistry：大海捞针！发现蛋白质-蛋白质相互作用的共价抑制剂

与靶蛋白共价结合的分子被广泛用作基于活性的探针和共价药物。 然而，这些共价抑制剂的性能常常受到功效和风险矛盾的影响，这需要反应性和选择性之间的平衡。 当针对蛋白质-蛋白质相互作用时，由于其低配体性和不确定的反应性，挑战更加明显。

鉴于此， 清华大学向宇等研究人员 报告了硫（VI）氟化物交换（SuFEx）体外选择，这是一个从数万亿个 SuFEx 修饰的寡核苷酸中高通量发现共价抑制剂的通用平台。

非共价抑制和共价抑制之间的机制是有区别的。其中，非共价抑制剂可逆地结合靶蛋白。而共价抑制剂通过邻近交联发挥作用，从而使目标分子永久失活。SuFEx体外的每轮选择中包括五个步骤： 1） dATP-α-S PCR； 2） SuFEx修饰； 3） 靶标孵化； 4） 结合物分离； 5） ssDNA恢复。如果需要，步骤 3 和4 可以专门用于负选择。重复选择多轮，并通过 NGS 鉴定获胜者序列。

图|SuFEx体外筛选策略

通过 SuFEx 体外选择，研究人员鉴定了共价抑制剂，这些抑制剂可在 SARS-CoV-2 刺突蛋白的蛋白质-蛋白质相互作用界面上与人血管紧张素转换酶 2 交联不同残基。研究人员还分离出一套单独的共价抑制剂用于人类补体C5蛋白。

图|SF-Seq2-89-PEG中和严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型假病毒

图|SuFEx在体外筛选中发现的hC5共价抑制剂

在这两种情况下，研究人员观察到结合亲和力和交联反应性之间存在明显的脱节，这表明通过 SuFEx 体外选择实现的目标反应性的直接搜索对于发现高选择性和效力的共价抑制剂至关重要。

参考文献：

Qin, Z., Zhang, K., He, P. et al. Discovering covalent inhibitors of protein–protein interactions from trillions of sulfur(VI) fluoride exchange-modified oligonucleotides. Nat. Chem. (2023).

https://doi.org/10.1038/s41557-023-01304-z