推荐一篇发表在angew上的文章，文章的通讯作者是来自荷兰格罗宁根大学化学与药物生物学系的Frank J. Dekker教授，他们课题组的主要致力于扩展炎症药物分子的工具箱。
开发靶向蛋白酶酶活的小分子是药物开发的重要策略。但是目前对于检测内源的同工酶活性仍然比较艰难。脂氧合酶（Lipoxygenase，LOX）是细胞内脂质氧化的蛋白酶家族，他们可以对不饱和脂肪酸进行广泛的氧化，例如花生四烯酸，亚油酸等。根据底物氧化部位不同，他们又被分为5-LOX,12-LOX或15-LOX。他们的催化产物严重影响着细胞炎症损害和肿瘤的产生。因此，小分子对LOX活性的调节已成为药物开发的重要途径。目前监测LOX酶的活性主要通过其活性变化引起的代谢物组成的变化来研究的。虽然该办法有效，但不能区分具有相似底物偏好的LOX酶活性。除此之外，该方法还不能区分LOX活性的亚细胞定位。而LOX的细胞定位，对它的酶活调控至关重要。因此，作者希望开发新的内源的LOX同工酶活性探针，进而推进以LOX为导向的研究和药物发现。
在之前作者的研究中，利用双炔基基团设计了一个靶向脂氧合酶的活性探针。这个探针利用两个炔基进行双功能的设计，一方面可以利用顺式烯烃取代的不饱和脂肪酸类似物作为抑制剂与LOX酶底物竞争，一方面可以利用Click反应连接生物正交的基团。但是两步标记不够便捷，同时不能兼容细胞成像的研究。在本研究中，作者将biotin生物标签直接偶联在双炔结构的分子上，同时设计了多种不同碳链长度和不同连接方式的探针。作者用紫外吸收光谱检测了这些探针对15-LOX在亚油酸中的转化的情况。实验发现在最初设计的双炔末端用乙基取代可以获得最好的抑制活性，IC50值为0.62μM。他们将该探针命名为LabeloxB。通过动力学监测，作者发现该探针不是竞争性的抑制剂。通过检测探针的共价失活率，作者发现LabeloxB的共价失活率与之前开发的N144探针相比提高了一到两个数量级。这说明了该探针提高了基于活性标记的能力。
通过将探针加入到活细胞中，实验发现Labelox B对LOXs的抑制随着浓度梯度和时间梯度的变化而变化。它可以在25μM，半个小时的标记下，有效地抑制内源的LOXs活性。随后用ELISA和Westernblot实验，作者发现该探针可以有效标记5-LOX,12-LOX,15-LOX-1和15-LOX-2。该结果说明了作者建立了基于活性标记探针的所有LOX同工酶的ELISA检测法。此外，该探针还可以实现靶向LOXs的荧光标记。
实验的最后，作者利用荧光成像发现LOXs可以定位在细胞核中，而通过对15-LOX-1蛋白的以及序列进行分析，发现它拥有类溴的保守序列更加说明了它可以结合在组蛋白上。这表明，15-LOX-1不仅参与了脂质氧化代谢，还参与了与组蛋白的结合，并且有可能在染色质修饰中发挥作用。
在这篇文章中，作者开发了靶向LOX的活性探针Labelox B，该探针可以用于基于ELISA或蛋白抗体的酶活检测。不仅如此，LabeloxB可以有效地在活细胞中标记内源的LOXs蛋白。
本文作者：WYK
责任编辑：WQW
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202106968
原文引用：10.1002/anie.202106968
目前评论：