介绍一篇发表在J. Am. Chem. Soc.上的文章，题目为“Direct-to-Biology Enabled Molecular Glue Discovery”，通讯作者是圣裘德儿童研究医院的Daniel J. Blair，课题组的主要研究方向包括共价药物开发等。

化学诱导邻近性已成为一种重要的治疗策略，主要的思路是通过小分子促进两个蛋白质的相互作用，从而调控其功能，这类分子主要分为PROTAC与分子胶两类。与前者相比，分子胶分子量较小、成药性更佳，但其发现更具挑战性，长期以来多依赖于偶然发现或表型筛选，缺乏系统性、理性化的筛选方法。

本文的研究目标是开发一种针对分子胶筛选的“direct-to-biology”策略，即不依赖纯化、直接从化合物库中识别分子胶。在策略设计上，作者的思路是，分子胶在三元复合物的解离速率（koff）应显著慢于二元复合物或游离配体，这一动力学特征可作为区分标志；此外，亲和质谱技术（ASMS）可以在不纯化化合物的情况下，利用尺寸排阻色谱分离出三元复合物，通过LC-MS对化合物库中各分子进行定量，以反映koff的差异。

在概念验证阶段，作者选择已知的CRBN-GSPT1分子胶SJ6986，利用ASMS检测各条件下SJ6986的信号强度，结果显示相比于单独加入CRBN，同时加入CRBN与GSPT1的条件下SJ6986显示出两倍的富集；而非GSPT1分子胶CC-220在加入GSPT1前后的信号强度没有显著变化。对于cyclophilin A-KRAS系统的分子胶daraxonrasib也能得到类似的结论。以上实验证实该策略的可行性。

接下来，作者尝试构建用于筛选的化合物库。他们选择16种含有戊二酰亚胺基序（已知可以与CRBN结合）作为结构单元，通过Buchwald-Hartwig偶联反应或酰胺键偶联的方式组合了2万组反应。由于选用的戊二酰亚胺结构单元中均含有特定的在串联质谱中发生中性丢失的片段，后续通过质谱对产物进行了快速、高通量的分析，筛选出4435个成功的化合物，并按质量差异（≥0.05 Da）合并为约70个库，每个库含有60个化合物，可用于后续的筛选。

之后作者选用CRBN-LCK作为目标蛋白对进行筛选，采用的筛选策略分为两步：首先以CRBN-LCK作为底物，针对全化合物库筛选其中可以与其中某一蛋白或蛋白复合物结合的化合物；之后针对第一轮筛选的化合物，分别针对CRBN、LCK、CRBN-LCK三元体系进行复筛，筛选出在CRBN-LCK体系中的富集倍数＞1.5的五个化合物。后续，作者也通过alphascreen、HiBit等实验证实了这五个化合物可以诱导CRBN与LCK邻近，并可以促进细胞内LCK的降解。

总之，本文发展了一种基于亲和质谱技术的高通量、无需纯化的分子胶筛选平台。

本文作者：YAQ

责任编辑：LYC

DOI：10.1021/jacs.5c13496

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c13496