Chemoproteomic profiling of kinases in live cells using electrophilic sulfonyl triazole probes.
Chemoproteomic profiling of kinases in live cells using electrophilic sulfonyl triazole probes.
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使用亲电磺酰基三唑探针对活细胞中激酶的化学蛋白质组学分析。
DOI：
10.1039/d0sc06623k
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发表时间：
2021-01-21
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
Hsu KL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huang T;Hosseinibarkooie S;Borne AL;Granade ME;Brulet JW;Harris TE;Ferris HA;Hsu KL
磺酰基三唑类化合物是一类新型的亲电试剂，通过硫-三唑交换（SuTEx）化学作用与蛋白质上的酪氨酸残基发生共价反应。最近的研究表明，SuTEx化学在化学蛋白质组学和蛋白质配体发现方面具有广泛的实用性和可调性。在这里，我们提出了一个战略，映射蛋白质相互作用网络的结构复杂的结合元件，使用功能化的SuTEx探针。我们表明，三唑离去基团（LG）可以作为一个可释放的连接器嵌入疏水片段直接分子识别，同时允许有效的蛋白质组范围内的识别活细胞中的结合位点。我们合成了一系列的SuTEx探针功能化的脂质激酶片段的结合剂，用于发现可配体酪氨酸驻留在催化和调节结构域的蛋白质和代谢激酶在活细胞中。我们用激酶抑制剂和底物进行了竞争研究，以证明探针结合是以活性依赖性方式发生的。我们的功能研究发现了C2结构域中的探针修饰位点，这些位点对于响应佛波酯活化的蛋白激酶C-α的下调是重要的。我们的概念验证研究强调了SuTEx探针的三唑LG作为一种无痕接头，用于定位活细胞中复杂识别元件靶向的蛋白质结合位点。开发了用激酶识别元件修饰的磺酰基-三唑探针，用于基于活细胞活性的分析，以鉴定位于对激酶功能重要的催化和调节结构域中的酪氨酸位点。
Sulfonyl-triazoles are a new class of electrophiles that mediate covalent reaction with tyrosine residues on proteins through sulfur-triazole exchange (SuTEx) chemistry. Recent studies demonstrate the broad utility and tunability of SuTEx chemistry for chemical proteomics and protein ligand discovery. Here, we present a strategy for mapping protein interaction networks of structurally complex binding elements using functionalized SuTEx probes. We show that the triazole leaving group (LG) can serve as a releasable linker for embedding hydrophobic fragments to direct molecular recognition while permitting efficient proteome-wide identification of binding sites in live cells. We synthesized a series of SuTEx probes functionalized with a lipid kinase fragment binder for discovery of ligandable tyrosines residing in catalytic and regulatory domains of protein and metabolic kinases in live cells. We performed competition studies with kinase inhibitors and substrates to demonstrate that probe binding is occurring in an activity-dependent manner. Our functional studies led to discovery of probe-modified sites within the C2 domain that were important for downregulation of protein kinase C-alpha in response to phorbol ester activation. Our proof of concept studies highlight the triazole LG of SuTEx probes as a traceless linker for locating protein binding sites targeted by complex recognition elements in live cells. Sulfonyl-triazole probes modified with a kinase recognition element are developed for live cell activity-based profiling to identify tyrosine sites located in catalytic and regulatory domains that are important for kinase function.
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