研究进展：自然界中，激酶以高度调节的方式发挥活性，精确控制活细胞中的激酶活性对于剖析复杂的生物过程至关重要。近几十年已经开发了几种人工控制蛋白质功能的技术，如遗传密码扩增和光遗传学，然而，尽管这些强大的策略在操纵目标蛋白质的功能方面具有无与伦比的选择性，但它们需要基因修饰，这不可避免地会扰乱细胞的自然生理状态，并且不能应用于与外源基因表达不相容的生物系统。因此，迫切需要开发能提供有效抑制且能快速激活特定内源性激酶的创新策略。解决方案：在本文中，作者结合小分子共价抑制剂和光触发解笼化学，开发了第一个能够人工控制天然细胞中内源性Bruton酪氨酸激酶（BTK）活性的光共价调剂剂Boc-1。其以能够靶向BTK的共价化合物依鲁替尼为模板，在溶剂暴露区安装2-硝基苄基接头，作为光控制部分。Boc-1与BTK的ATP结合口袋结合，并与Cys481的巯基发生不可逆反应，导致BTK蛋白失活，紫外线短时间照射后，连接光共价调节剂和BTK的关键苄基碳-氮键被裂解，导致随后的配体解离和激酶活性恢复（图1）。BOC-1也被证明能够人工控制多种天然B细胞系和人外周血单核细胞中的内源性BTK活性，并且可以实现对BTK的长时间灭活。![]()
图1：（A）依鲁替尼结构修饰合成BOC-1；（B）Boc-1与BTK的共价对接结果；（C）BOC-1人工控制BTK活性的机制。
结论：本文开发了一种基于光共价调节剂的策略，其可用于人工控制天然细胞中BTK的活性。这种方法建立在化学抑制剂和光不稳定基团的基础上，在选择性和化学反应性方面都表现优异。这种有前途的策略可以适应广泛的激酶，并且可以极大地促进对无数信号通路的研究和未来药物的开发。参考文献：Zhengying Pan et al. Potent
Inhibition and Rapid Photoactivation of Endogenous Bruton’s Tyrosine Kinase
Activity in Native Cells via Opto-Covalent Modulators. J. Am. Chem. Soc. 2024, DOI:10.1021/jacs.4c06459.
