科络思胡昊博士等开发可见光交联新技术！精准解析活细胞蛋白质动态互作网络

大家好，本周为大家推荐一篇发表在《Angew》上的研究论文，标题为 “Visible-Light-Controlled Lysine-Selective Crosslinking Decodes Protein Complexes and Dynamic Interactomes in Live Cells”。该研究的通讯作者为中国科学院上海药物研究所陈小华研究员、谭敏佳研究员，以及浙江大学杨兵研究员。共同第一作者胡昊博士目前为科络思生物化学蛋白质组技术负责人。

科络思生物是一家专注于小分子创新药物临床前开发的生物技术公司，核心技术围绕化学蛋白质组学展开。胡昊博士在化学蛋白质组学领域积累了丰富研究经验，其在该论文中完成的工作尤为关键 ——通过可见光交联新技术，解析蛋白交联位点和建立VL-XL-pulldown方法蛋白质动态互作网络，推动了相关领域对蛋白质复合物动态调控机制的深入探索。该方法为深度解析蛋白质动态互作组及外源化学分子诱导形成新的蛋白质相互作用（Neo-PPIs）提供了新的化学生物学工具，也为分子胶药物靶标的发现提供了新策略。 

本文中，作者开发了一种可见光诱导的赖氨酸特异性化学交联剂，用于深入分析蛋白质复合物和分析活细胞中的动态相互作用组。该交联剂的设计来源于作者此前开发的PANAC光交联化学反应，即在紫外光诱导下伯胺与邻硝基苄醇发生环合反应。而在此次工作中，作者将这一反应设计为同型的双功能交联剂，即用linker将两分子邻硝基苄醇偶联，即可分别与两分子赖氨酸侧链氨基反应。在此基础之上，作者还将光诱导的化学基团进行改造，获得了可被可见光诱导发生类似环化反应的下一代光诱导交联剂，这一进展可以有效减少在活细胞中处理时紫外光照所引起的细胞杀伤和蛋白质组损失，光诱导化学交联也可实现交联反应的时间控制。作者将方法命名为“VL-XL（Visible-light-controlled Lysine-selective crosslinking）”。

随后，作者用可形成二聚体的纯化蛋白14-3-3复合物验证了新交联剂可在光诱导的条件下连接复合物中一定空间范围内的赖氨酸侧链，且形成的交联肽可被质谱有效鉴定，识别复合物中的交联位点，表明了该交联剂在解析复合物立体结构中的可用性。作者还将该技术扩展到活细胞中的交联反应，并结合定量蛋白质组学技术进行了多个体系的相互作用组研究。首先，作者结合无标定量，通过对比VL-XL体系与无交联剂处理条件下EGFR亲和纯化富集获得蛋白质组样品中的信号变化，鉴定EGFR的潜在相互作用组；随后，利用光交联时间可控这一特性，作者结合TMT定量鉴定了随着外加EGF诱导时间变化，EGFR相互作用组的多时间点变化曲线；最后，作者还将VL-XL用于研究分子胶降解剂诱导的 E3 连接酶相互作用组，从而发现了 SESN2 等新底物，并为识别新的降解靶点开辟了一条创新途径。

总的来说，本文开发了一种可见光诱导的新型化学交联策略VL-XL，为解码蛋白质复合物和动态相互作用组提供了强大的化学工具。

本文作者：FTY

责任编辑：WYQ

DOI：10.1002/anie.202507254

原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202507254