Synthese, Biochemische Charakterisierung und Genetische Kodierung einer 1,2,4‐Triazol‐Aminosäure als Acetyllysin‐Mimetikum für Bromodomänen der BET‐Familie

Abstract

Die Acetylierung von Lysinen ist eine ladungsneutralisierende posttranslationale Modifikation von Proteinen, die Bromodomänen (Brds) als Bindungsmotiv dient. Eine 1,2,4-Triazol-Aminosäure (ApmTri) wurde als Acetyllysin (Kac)-Mimetikum entwickelt, das Brds der BET-Familie rekrutiert, im Gegensatz zu Glutamin, das üblicherweise zur Simulierung dieser Modifikation genutzt wird. Durch Optimierung der Triazol-Substituenten und der Seitenkettenlänge konnten ähnliche Affinitäten von BET-Brds zu ApmTri-enthaltenden Peptiden wie zu nativen Substraten erreicht werden. Kristallstrukturen zweier BET-Brds mit gebundenen ApmTri-Peptiden zeigten einen Bindungsmechanismus, der den von gebundenen Kac-Liganden widerspiegelte. ApmTri wurde genetisch kodiert und rekombinante ApmTrienthaltende Proteine konnten gemeinsam mit BRD3(2) aus Zelllysat angereichert werden. Diese Interaktion wurde durch den BET-Inhibitor JQ1 blockiert. Die Biochemie wird durch ApmTri mit einem neuen, stabilen Kac-Mimetikum ausgestattet, das sowohl die Ladung neutralisiert, als auch Brds rekrutiert. Dadurch werden neue Untersuchungen von BET-Proteinen in vitro und in vivo ermöglicht.