非キナーゼおよびキナーゼのための細胞活性、アルギニン標的不可逆的な共有結合阻害剤

ターゲットを絞った共有結合阻害剤（TCIS）は、キナーゼの研究と創薬の分野で重要な役割を果たします。ただし、既存のTCIのほとんどはシステインまたはリジン反応性であるため、潜在的な用途が厳しく制限されています。タンパク質で容易に入手できる他の求核アミノ酸を共有結合することができる新しいタイプのTCIが緊急に必要です。ここでは、タンパク質の保存されたアルギニン（R263）を選択的に標的とすることにより、MCL-1（重要な抗アポトーシスタンパク質）の強力で選択的な小分子TCIを生成するために、グリオキサールベースのアルギニン反応性戦略を報告します。この酵素の溶媒露出アルギニン（R220）との排他的反応性を示した、アウルカ（がん関連キナーゼ）のグリオキサールベースの不可逆的な共有結合阻害剤を開発することにより、この戦略の一般性をさらに検証しました。得られた化合物が強力で選択的で細胞活性であり、長い滞留時間でMV-4-11細胞に内因性のAurkaを共有結合することができることを示しました。最後に、ALKキナーゼ（G1202R）の後天性薬物耐性変異体の標的化におけるグリオキサールベースのTCIの潜在的な応用を示しました。

Targeted covalent inhibitors (TCIs) play an essential role in the fields of kinase research and drug discovery. Most existing TCIs are however cysteine- or lysine-reactive, thus severely limiting their potential applications. New types of TCIs capable of covalently targeting other nucleophilic amino acids that are readily available in proteins are urgently needed. We report herein a glyoxal-based, arginine-reactive strategy to generate potent and selective small-molecule TCIs of Mcl-1 (an important anti-apoptotic protein) by selectively targeting the conserved arginine (R263) in the protein. We further validated the generality of this strategy by developing glyoxal-based, irreversible covalent inhibitors of AURKA (a cancer-related kinase) that showed exclusive reactivity with a solvent-exposed arginine (R220) of this enzyme. We showed the resulting compounds were potent, selective and cell-active, capable of covalently engaging endogenous AURKA in MV-4-11 cells with long residence time. Finally, we showed the potential application of glyoxal-based TCIs in targeting an acquired drug-resistance mutant of ALK kinase (G1202R).