近日，上海药物研究所陈小华课题组与谭敏佳课题组、浙江大学杨兵课题组合作在Angew. Chem. Int. Ed.期刊发表题为“Visible-Light-Controlled Lysine-Selective Crosslinking Decodes Protein Complexes and Dynamic Interactomes in Live Cells”的研究论文。该研究发展了一类可见光诱导的赖氨酸选择性光交联剂（图1），并提出“可见光控赖氨酸选择性交联”（Visible-Light-Controlled Lysine-Selective Crosslinking，VL-XL）策略，该方法为深度解析蛋白质动态互作组及外源化学分子诱导形成新的蛋白质相互作用（Neo-PPIs）提供了新的化学生物学工具，也为分子胶药物靶标的发现提供了新策略。

精准解析蛋白质复合物结构和动态互作网络，对阐明蛋白质功能、作用机制和药物靶标的发现至关重要。尽管核磁共振、冷冻电镜等技术已能出色解析蛋白质及其复合物的结构，但对活细胞内蛋白质动态相互作用的深度分析研究仍具有很大的挑战。蛋白质交联技术能够在活细胞复杂环境中通过共价捕获相互作用的蛋白质、进而实现蛋白质复合物的动态互作分析和确定其作用位点，是活细胞中蛋白质动态互作研究的强有力工具。然而，传统自发化学反应交联剂在时间可控性、紫外光诱导交联剂在非选择性交联和生物兼容性等方面的局限，给深度解析活细胞内蛋白质动态互作研究带来了很大的难度。因此，开发具有时间分辨能力、良好生物相容性、交联位点选择性优化质谱分析的新型交联技术，对推动活细胞中蛋白质动态相互作用的研究具有重要意义。

图1. 本工作发展的可见光交联新技术及活细胞内蛋白质动态互作研究

基于课题组前期发展的PANAC光点击化学及蛋白质动态互作研究的基础上（Nat. Commun. 2020, 11, 5472; Nat. Chem. 2023, 15, 803，Nat. Commun. 2024, 15, 1465，Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202505053），本研究开发了一类可见光诱导的赖氨酸选择性的双功能交联剂（图1），提出“可见光控制的赖氨酸选择性交联”（VL-XL）新策略，实现了活细胞环境中的多种蛋白质复合物和蛋白质动态互作组的深度解析。研究表明，VL-XL策略能成功解析EGF刺激下EGFR相互作用组的时间分辨图谱，从而揭示了DCTN4和VCL蛋白参与调控EGF诱导的EGFR蛋白稳态，为EGFR信号传导及胞内运输调控机制提供了新的见解。此外，该方法进一步解析了分子胶降解剂诱导的E3连接酶CRBN的底物谱，发现了新降解底物SESN2蛋白，为分子胶药物的靶标发现提供了新策略。该方法为深度解析活细胞中蛋白质动态互作组及外源化学分子诱导形成新的蛋白质相互作用研究提供了新的化学生物学工具，也为靶向蛋白降解（TPD）领域中更为广泛的分子胶药物靶标的发现提供了新思路。 

本研究成功开发了兼具时间可分辨、良好生物相容性和赖氨酸选择性的可见光交联蛋白质复合物新策略，为活细胞内蛋白质动态互作组的深度解析和蛋白质新功能的发现提供了化学生物学新工具，也为蛋白质交联质谱、蛋白质动态互作组和药物靶标发现研究的提供了创新性解决方案。

上海药物所陈小华研究员、谭敏佳研究员、浙江大学杨兵教授为本论文的通讯作者，上海药物所副研究员许亚莉、副研究员胡昊、浙江大学博士生冉宇和同济大学博士后赵雯思为本论文的共同第一作者。该工作得到国家自然科学基金委和上海药物所自主部署项目等支持。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202507254

(供稿部门：陈小华课题组，供稿人：许亚莉)