Los cianobenzaldehídos modifican irreversiblemente los residuos de lisina enterrados y expuestos en células vivas

Área de la Ciencia:

• Biología Química
• Proteomía
• Descubrimiento de drogas

Sus antecedentes:

• Los residuos de lisina son abundantes y cruciales, pero son objetivos difíciles para el desarrollo de fármacos covalentes debido a la accesibilidad y el obstáculo estérico.
• Los métodos existentes tienen limitaciones en la modificación selectiva de los residuos de lisina en sistemas biológicos complejos.

Objetivo del estudio:

• Introducir una nueva química de bioconjugación de lisina, el O-cianobenzaldehído (CNBA), para la modificación selectiva de la lisina ε-amina.
• Demostrar la utilidad de CNBA para el mapeo de lisina en todo el proteoma y el diseño de fármacos covalentes dirigidos.

Principales métodos:

• Desarrollo y aplicación de la química del O-cianobenzaldehído (CNBA) para la modificación de la lisina en condiciones fisiológicas.
• Perfilamiento del proteoma basado en la actividad para mapear los residuos de lisina y las quinasas en células vivas.
• Cristalografía de proteínas y espectrometría de masas para identificar sitios específicos de lisina objetivo.
• Diseño de fármacos basado en la estructura para incorporar el CNBA a un inhibidor conocido (Nutlin-3) para el compromiso irreversible del objetivo.

Principales resultados:

• La química de CNBA permite la formación selectiva de iso-indolinonas a partir de la lisina ε-amina.
• El perfil del proteoma basado en la actividad identificó 3451 residuos de lisina y 85 quinasas en células vivas.
• K271_ABL1 y K162_AURKA fueron confirmados como sitios de cinasa covalentemente dirigibles.
• La inhibición irreversible de la interacción MDM2- p53 se logró al dirigirse a K94 utilizando un análogo de Nutlin-3 modificado por CNBA.
• CNBA demostró potencial para el desarrollo de anticuerpos y fármacos conjugados.

Conclusiones:

• El CNBA representa un nuevo agente de bioconjugación selectivo y eficiente para modificar los residuos de lisina expuestos y enterrados en células vivas.
• Esta química tiene amplias aplicaciones en biología química, proteómica y el desarrollo de terapias covalentes dirigidas y bioconjugados.