王锐院士团队JACS：三嗪化/IEDDA级联模块化策略将吡啶/嘧啶安装到酪氨酸上，实现苗头肽筛选与优化

导读

近年来，多肽药物的高通量筛选平台取得了长足进步，如细胞展示和无细胞展示技术，进一步加速了高亲和力多肽配体的识别和发现。然而，通过生物展示技术筛选得到的苗头肽大多由天然氨基酸构成，通常面临着膜渗透性差、口服生物利用度低以及体内稳定性不佳等成药性问题，在一定程度上限制了多肽药物的发现、发展与应用。目前，通过合成拟肽或后期修饰来实现修饰肽的合成，可为多肽先导化合物成药性优化与筛选提供有效的解决方案。多肽分子兼具多种化学反应活性官能团的特点，在为多肽分子组合精准模块化修饰提供机会的同时，也带来了相应的挑战，比如选择性难以控制、修饰精准性差、反应效率低等。此外，修饰后的高通量筛选技术仍然十分欠缺，限制了该领域的快速发展。

面对上述挑战，中国医学科学院北京协和医学院药物研究所/兰州大学王锐院士团队创新性地开发了一种酪氨酸-1,2,3-三嗪连接策略（Tyrosine-Triazine-Ligation, YTL），该策略通过结合SNAr和IEDDA反应的“一锅两步”过程构建新的连接（吡啶和嘧啶），促进含Tyr肽的模块化后修饰，为多肽结构的多样性提供了新的可能，并在抗菌短肽成药性优化中得到了验证和应用。该策略简单、高效、实用，反应模块商业可得或制备简单，完美契合模块化后修饰的需求。

正文

其次，为了评估该策略的兼容性，从各种富电子亲二烯分子模块出发，研究了其与一系列具有代表性的底物肽的相容性。结果证明该策略允许灵活引入多种模块化修饰。且对多种氨基酸具有适用性（赖氨酸、精氨酸等碱性氨基酸会降低产率（50–60%））。此外，该策略还兼容多肽环化。

为了验证YTL策略在多肽药物固相组合修饰中的应用潜力，该团队在固相多肽合成条件下，实现了系列生物活性多肽的组合精准修饰。特别是，作者以穿膜肽TAT作为模式肽，通过YTL策略实现了N端DOTA和酪氨酸侧链FITC的双修饰，构建了荧光素/核素双模成像探针T3，通过激光共聚焦和流式细胞术实验，证明了其应用价值。其次，利用YTL策略实现了对GLP-1分子的精准修饰。

更重要的是，为了验证YTL策略在高通量多肽药物优化筛选中的应用，作者利用96孔过滤板和收集板构建了384个两亲性超短抗菌肽库，然后通过细菌染色分析进行快速筛选，序列为RYR的肽具有良好活性。受上述筛选结果的启发，进一步对RYR肽进行模块化后修饰。采用混分策略，使用M1-M8等商用模块以及合成的连接体（例如3n、3o和3p），成功合成了20个两亲性短肽（Z1−Z20），MIC结果显示Z8有较好抗菌活性。

最后，对这些短肽进行了系统的生物学评估，以鉴定具有进一步开发潜力的AMP。选择了11种代表性菌株——5种革兰氏阴性菌、5种革兰氏阳性菌和1种真菌——对其抗菌活性进行全面评估。通过最低抑菌浓度（MIC）、盐稳定性、溶血活性、细胞毒性等生物学评估，证实了Z8可在30分钟内快速杀灭99%的金黄色葡萄球菌，对HEK293细胞具有高选择性，在90%血清中半衰期达12小时，具有良好稳定性，显著优于未修饰肽。

总结

综上，王锐院士团队创新性地开发了酪氨酸-1,2,3-三嗪连接策略，为高通量肽合成、筛选和优化提供了一个多功能、高效的平台，为多肽药物的开发提供了新的机遇。

相关工作近期发表在 Journal of the American Chemical Society 上，中国医学科学院北京协和医学院药物研究所/兰州大学王锐院士，兰州大学孙旺盛青年教授，以及协和药物所胡宽研究员为文章共同通讯作者，文章共同第一作者是协和青年学者博士后左权博士，以及兰州大学硕士研究生宋昕旖和协和药物所硕士生闫洁。

文献详情：

Triazination/IEDDA Cascade Modular Strategy Installing Pyridines/Pyrimidines onto Tyrosine Enables Peptide Screening and Optimization

Quan Zuo,§ Xinyi Song,§ Jie Yan,§ Guangjun Bao, Yiping Li, Jieting Shen, Zeyuan He, Kuan Hu,* Wangsheng Sun,* and Rui Wang*

J. Am. Chem. Soc.2025

https://doi.org/10.1021/jacs.4c17615

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