Ungesättigte Phosphor‐Elektrophile zur Untersuchung von Protein‐Tyrosin‐Phosphatasen

ZUSAMMENFASSUNG Protein‐Tyrosin‐Phosphatasen (PTPs) sind ein wichtiges pharmakologisches Ziel und Gegenstand der Forschung. Obwohl eine Reihe von breit wirksamen elektrophilen Phosphotyrosin‐mimetischen Sonden entwickelt wurde, um das katalytische Zentrum dieser Enzyme kovalent zu erfassen, besteht nach wie vor ein hoher Bedarf an PTP‐Sonden mit hoher Zielselektivität, die auf einfache Weise synthetisch hergestellt werden können. Ungesättigte Phosphor(V)‐Verbindungen (P(V)) haben sich in letzter Zeit als leistungsstarke Cystein‐selektive Biokonjugationsreagenzien (P5‐Markierung) erwiesen. Hier stellen wir Ethinyl‐substituierte Arylphosphonamid‐ und Phosphonsäuren als Phosphotyrosin‐Mimetika vor, die als auf das Aktivitätszentrum‐gerichtete, kovalente Sonden für Tyrosinphosphatasen dienen. Wir zeigen, dass diese P(V)‐Elektrophile leicht in eine Peptidsequenz eingebaut werden können, was eine proximitätsabhängige Reaktivität und selektive Markierung des katalytischen Cysteinrests einer interagierenden Phosphatase ermöglicht, wie am Beispiel von PTP1B, einer Protein‐Tyrosin‐Phosphatase, die als wichtiger negativer Regulator der Insulin‐Signalübertragung fungiert, gezeigt wird. Sowohl Ethinylphosphonamidsäure als auch Ethinylphosphonsäure zeigen keine Reaktivität gegenüber anderen nicht katalytisch aktiven Cysteinen, obwohl die Phosphonamidsäure‐Sonde gegenüber ihrem beabsichtigten Ziel deutlich weniger reaktiv war. Proteomik‐Experimente in menschlichen Zelllysaten zeigten, dass die Phosphonsäure‐Sonde selektiv ihre interagierende Phosphatase im menschlichen Proteom anreichert. Unsere Studie hebt eine vielseitige Strategie zur Gewinnung bemerkenswert präziser peptidbasierter PTP‐Sonden hervor, die eine Charakterisierung der Phosphatase‐Wechselwirkungen mit hoher Spezifität ermöglicht.