介绍一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章,题目为“Unsaturated Phosphorus Electrophiles to Probe Protein Tyrosine Phosphatases”,通讯作者是德国莱布尼茨分子药理学研究所的Christian P. R. Hackenberger教授,课题组的研究方向包括蛋白质翻译后修饰等。

酪氨酸磷酸化是一种重要的蛋白质翻译后修饰,其调控依赖于蛋白酪氨酸激酶(PTKs)和磷酸酶(PTPs)的协同作用。PTP是最大的磷酸酶家族,都具有HCX5R的特征催化motif,其中的半胱氨酸残基是催化所必需的亲核试剂。由于PTP催化位点的高度保守性,为其开发高选择性的工具和药物面临挑战。ABPP是研究蛋白活性的有力工具,但目前现有的PTP探针具有选择性有限、合成复杂等问题。因此,作者希望发展一种基于多肽的高选择性共价PTP探针。

作者选择了乙炔基磷酰胺酸(PN)和乙炔基膦酸(PO)作为与半胱氨酸共价反应的warhead,在生理pH下,磷酸基团会发生去质子化,导致P上的电子密度提高,乙炔基的亲电性减弱,使其适合作为ABP的反应warhead。在合成上,可以分别通过两步反应以较高的产率将PN和PO基团引入到底物肽的特定酪氨酸残基上。

在概念验证阶段,作者选择PTP1B与其已知的底物肽(源自EGFR的988-998位氨基酸,序列DADEpYLIPQQG)作为研究对象。PO和PN探针均可以在生理pH及细胞裂解液中稳定存在,而探针并不能与GSH发生反应,表明其反应性是受到限制的。使用重组PTP1B进行共价标记实验,发现PO探针可以在4小时内完全标记蛋白,而PN探针需要20小时且效率仅为80%,而对照的小分子无标记信号,表明肽段序列对于导向十分重要。此外,标记主要发生在催化性半胱氨酸Cys215上,对其他含半胱氨酸蛋白无标记信号,表明探针具有较好的选择性。

之后,作者在HEK293T、MCF-7、Ramos细胞裂解液中进行了测试。PO探针显示出了对PTP1B的选择性标记,在WB与蛋白质组学层面均能较为特异地富集内源的PTP1B。

总之,本文发展了一类基于底物肽的不饱和磷探针,用于特异性捕获酪氨酸磷酸酶。
本文作者:YAQ
责任编辑:TYC
DOI:10.1002/anie.202521902
原文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202521902













