中国科学院上海药物研究所研究员陆晓杰团队、许叶春团队合作，开发了共价DNA编码化合物库（DEL）工作流，可用于对新冠病毒中富含半胱氨酸的系列非结构蛋白的共价筛选，并鉴定出了具有新颖骨架和结合在变构活性位点的共价苗头化合物。11月22日，相关研究发表于《美国化学会志》。
共价抑制剂是一类能够与靶蛋白中的亲核性氨基酸残基形成共价键的小分子化合物，已被成功应用于多种疾病靶点的治疗。目前共价抑制剂的通量筛选方法主要依赖于商业化的共价片段库以及基于活性的蛋白质组学分析（ABPP）技术。
DEL技术具有高通量、低成本、样品需求量少、筛选效率高等特点，逐渐发展成为药物筛选领域的常用筛选技术。然而，利用DEL筛选得到的通常是与靶标具有结合力的可逆分子，需进一步验证其是否具有调控蛋白生物活性的功能。
研究人员以SARS-CoV-2非结构蛋白为筛选目标，通过对系列非结构蛋白的结构分析，最终选择以具有重要功能的SARS-CoV-2 Nsp3（PLpro）、Nsp5（3CLpro）以及Nsp7/8/12复合物为靶标进行筛选验证。
研究团队选择性地鉴定出了与催化位点相结合的共价抑制剂，并实验验证了苗头化合物与靶标半胱氨酸反应位点和结合模式。值得一提的是，科研人员首次报道了SARS-CoV-2 PLpro底物结合口袋外的别构位点，并通过相似库分析建立IC50值与标准化的富集度之间的关联，实现对不同结构的活性预测。
对于SARS-CoV-2 3CLpro靶点，研究人员先通过共价对接手段，引入构象限制实现精准的对接分析，后续解析的蛋白-配体复合物晶体结构确证了该方法的适用性。随后，研究人员针对Nsp7/8/12同样进行凝胶电泳共价分析，并揭示了潜在共价结合位点。
DEL工作流驱动新冠非结构蛋白抑制剂的发现。图片来源于《美国化学会志》
相关论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.4c12992
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