共价药物通过与特定氨基酸残基形成共价键，实现对靶标蛋白的持久调控，是现代药物研发中的重要方向。相较于半胱氨酸靶向策略，赖氨酸作为共价结合位点能够克服半胱氨酸的丰度限制，拓宽潜在靶标的选择范围。近年来，基于结构的药物设计推动了赖氨酸靶向共价抑制剂的开发。然而，该方法对已知配体结构的依赖限制了其在新靶点或难成药靶点中的应用。

CoDEL技术正逐步发展为共价药物开发的关键工具。陆晓杰课题组合作将该技术成功应用于半胱氨酸靶向共价抑制剂的发现，针对BTK、JAK3、PIN1及SARS-CoV-2非结构蛋白等靶标发现了具有全新结构的共价苗头化合物（ACS Med. Chem. Lett. 2022, 13, 1574-1581；J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 33983-33996）。同时，陆晓杰课题组合作开发了ABPP-CoDEL联用策略，发现了一系列酪氨酸靶向的共价抑制剂（J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 25283-25292）。然而，目前仍缺乏专门针对赖氨酸的系统化CoDEL筛选平台。此外，由于赖氨酸在人类蛋白质组中分布广泛，随机靶标筛选效率较低。

本研究中，研究团队通过整合基于化合物和基于弹头的ABPP数据，构建了包含高反应性且可配体化赖氨酸位点的蛋白质数据集，为筛选靶标的合理选择提供了支持。随后，引入8个具有不同反应机制的赖氨酸靶向共价弹头，合成了包含1070万个化合物的CoDELs。共价筛选结果发现了针对PGAM1、BRD家族蛋白和UBE2N的赖氨酸靶向共价抑制剂。其中，化合物1是PGAM1的活性光共价配体，化合物4与BRD家族蛋白溴结构域中未被探索的位点形成可逆共价键。值得注意的是，化合物9能够不可逆地与UBE2N结合，诱导UBE2N/UBE2V2复合物的构象变化，破坏泛素链的形成并干扰其下游功能活性，为调节UBE2N介导的泛素化途径提供了一种新机制。本研究通过将整合蛋白质组学数据和共价DEL技术，为赖氨酸靶向共价抑制剂的发现提供了一个高效筛选平台。

蛋白质组学数据指导的赖氨酸靶向 CoDEL 筛选策略