分享一篇發表在JACS上的文章，題目為“Encoded Display of Chemical Libraries on Nanoparticles as a Versatile Selection Tool To Discover Protein Ligands”，通訊作者是來自浦項科技大學的Jongcheol Seo教授和Hyun-Suk Lim教授，Jongcheol Seo教授的主要研究方向是離子淌度質譜，原子/分子簇的結構等，Hyun-Suk Lim教授的主要研究方向是DNA編碼文庫，蛋白靶向降解和擬肽。
DNA編碼文庫（DEL）是發現生物靶標有效配體的有力工具。DEL 是具有不同結構的大量小分子集合，每個小分子都與包含相應分子結構信息的不同 DNA 標簽共價連接，其優勢是可以建立天然肽的文庫以及合成藥物分子的文庫。然而，由于DNA在有機試劑中的低溶解性，DEL上的反應需在水相進行，且反應過程中DNA的完整性需要得到保證。為了解決這些局限性，作者開發了一種名為nanoDEL的方法，將文庫分子和DNA標簽固載在納米顆粒上。由于納米顆粒在有機溶劑中很好的分散，nanoDEL允許反應在有機溶劑中進行，甚至可以執行嚴格無水條件。且由于nanoDEL具有大量的DNA標簽，其對DNA損傷的耐受力更強。
作者首先在納米顆粒上構筑了DEL。為了防止納米顆粒由于表面改性造成的聚集，作者進行了表面PEG涂層或降低表面肽和DNA的密度，兩種方法均可以有效防止聚集。之后為了驗證 nanoDEL 通過基于親和力的篩選識別特定蛋白質靶標的高親和力命中的能力，作者將生物素和脫硫生物素的納米顆粒參入納米顆粒文庫模擬真實篩選，發現帶有生物素標簽的納米顆粒顯著富集。
然后作者在納米顆粒上合成了一個帶有三嗪支架的小分子組合庫，在驗證了文庫中小分子被正確合成且與DNA標簽正確匹配后，作者進行了該nanoDEL對 p38 絲裂原活化蛋白激酶 （MAPK）的篩選。結果顯示含有 3-氨基-4-甲基-N-甲氧基苯甲酰胺 （AMMB） 構建單元的化合物的顯著富集，與之前的研究吻合，對鑒定化合物進行單獨激酶活性驗證也與篩選結果相符合。作者后續還合成了一個包含 1100 萬個成員的編碼裝訂肽庫，以分離靶向肝受體同系物-1 （LRH-1） 的有效配體。
最后，作者驗證了該nanoDEL方法在完全無水條件下進行空氣敏感反應方面具有明顯的優勢，并使用包括水分敏感和 DNA 損傷步驟的合成方案在納米顆粒上合成了四取代吡咯并嘧啶的 DNA 編碼組合文庫，并對黏著斑激酶 （FAK） 進行篩選，體現了nanoDEL方法的獨特優勢。
?總的來說，本文發展了一種nanoDEL文庫，在保證一定DNA標簽完整性的同時，解決了DEL文庫中反應無法在無水條件下進行的問題。
本文作者：YDP
責任編輯：WYQ
DOI：10.1021/jacs.4c13487
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c13487
