介绍一篇发表在J. Am. Chem. Soc.上的文章，题目为“β-Fluorovinylsulfonamide as a Highly Reactivity- and Structure-Tunable Electrophile for Covalent Targeting of Proteins”，通讯作者是日本九州大学的Akio Ojida教授和Naoya Shindo，他们的主要研究方向是共价药物开发。

蛋白质共价配体在许多领域被广泛应用，包括共价药物开发等。丙烯酰胺是靶向半胱氨酸的共价配体中最常用的亲电基团，但其倾向于采取平面构型，构象的灵活性较差，且反应活性易受到β位取代基团及共轭胺的影响。相较之下，乙烯基磺酰胺（VS）具有更为灵活的构象，但其亲电反应性过高，易导致非特异性反应。因此，开发反应性可调、结构可拓展的新型弹头，是拓展可靶向蛋白组、实现精细功能调控的关键。

作者设想在乙烯基磺酰胺的β位引入氟原子，利用其强吸电子性与形成氢键的特点，构建反应性和构象更为灵活可调的β-氟乙烯基磺酰胺（FVS）。通过密度泛函理论计算，FVS的LUMO能级较相应的VS显著下降，可能对硫醇的反应性提升；同时氟原子可以作为氢键受体，增强配体与蛋白口袋的相互作用。

接下来，作者在FVS的β位引入不同的基团，检测他们对GSH的反应性，发现不同β取代基的引入可以调节FVS与GSH反应的半衰期，且共轭胺的结构对FVS的反应性没有显著影响。此外，体外动力学结果表明，FVS与硫醇的反应可能是通过SNV机理，生成构型保持的产物，该过程不可逆；而FVS与胺的反应产物易水解，重新释放出游离氨基。

作者也通过ABPP对比了FVS与VS、丙烯酰胺在蛋白质组水平上的反应性差别。结果显示，FVS探针整体反应性与丙烯酰胺相当，但标记蛋白谱具有较为显著的差异，FVS更偏向于标记蛋白质中的催化性Cys。

利用这一体系，作者尝试开发了一系列的共价探针。例如，作者将FVS引入到已有的RSK2激酶抑剂的结构中，发现改造的探针能够选择性标记RSK2蛋白，并且在相同条件下，具有比炔基磺酰胺和乙烯基磺酰胺更高的选择性。

总之，作者发展了β-氟乙酰基磺酰胺作为蛋白共价靶向的反应弹头，具有高反应性和结构可调性。

本文作者：YAQ

责任编辑：WYQ

DOI：10.1021/jacs.5c07422

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c07422