探针标记-生物正交 I 用于CC基序趋化因子受体2标记的多功能细胞内变构探针

学术 2024-10-08 20:00 湖北

研究进展：CC基序趋化因子受体2（CCR2）是一种a类G蛋白偶联受体（GPCR），与多种疾病相关，是一种重要的生物标志物，可以作为多种疾病诊疗的药物靶点。然而，由于抗体的缺乏，GPCR结构、功能和生化机制的研究进展缓慢。基于活性的探针（ABPs）已被广泛应用于基于活性的蛋白质分析（ABPP），其对受体蛋白的选择性靶向依赖于配体对靶标的高亲和力。研究人员还通过在配体设计中加入更具化学反应性或光反应性的模块来实现与配体结合口袋中的特定氨基酸残基的共价相互作用，由此获得带有活性基团修饰的基于亲和力的探针（AfBPs），这可能成为促进GPCR研究的有力工具。

解决方案：在此，作者在CCR2的配体SD-24修饰一个丙烯酰胺基团，其可以与活性空腔中的半胱氨酸残基共价结合，同时引入一个炔基点击手柄，获得了一个具有亲和力的CCR2探针（图1A）。随后，通过CuI催化的点击化学将叠氮化物标记的荧光团或生物素固定在探针的点击手柄上，以实现对CCR2的标记（图1B）。首先，作者通过SDS-PAGE实验验证了该亲和力探针对CCR2受体的特异性标记（图2A）。得益于该探针良好的标记性能，作者成功将其应用于CCR2新型配体的筛选以及相关细胞系中CCR2的特异性标记（图2B、C）。此外，该探针还可以应用于蛋白质组学分析，以研究蛋白质-蛋白质相互作用。

图1：（A）CCR2细胞内变构结合位点亲和力探针的设计示意图；（B）CCR2的标记示意图。

图2：（A）验证亲和力探针对CCR2受体的特异性标记示意图；（B）亲和力探针应用于CCR2新型配体的筛选示意图；（C）亲和力探针应用于相关细胞系中CCR2的特异性标记示意图。

结论：作者设计并合成了一个用于CCR2标记的基于亲和力的探针。该探针通过在CCR2配体上分别修饰丙烯酰胺基团和炔基点击手柄，以增强其对CCR2受体的亲和力，并结合Cu催化的生物正交反应，实现了对CCR2的特异性标记。该探针实现了新型配体的筛选，并能特异性标记细胞中的CCR2，有助于靶点验证和新型药物的开发。

参考文献：Heitman L. H. et al. Labeling of CC Chemokine Receptor 2 with a Versatile Intracellular Allosteric Probe. ACS Chem. Biol. 2024, DOI: 10.1021/acschembio.4c00439.

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI0OTQ1MzUxNQ==&mid=2247489760&idx=1&sn=c4dd16de954386117ce7fa7b483e052d

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