通过半胱氨酸至N端环化拓展大环拓扑结构，实现共价肽抑制剂的发现

大环肽是一类颇具吸引力的治疗模式，既能够结合具有挑战性的蛋白质靶标，同时又保留许多有利的类药性质。其高亲和力结合特性也为通过引入潜在亲电基团实现邻近驱动的共价抑制提供了理想框架。噬菌体展示技术能够对包含数十亿成员的大环肽文库进行高通量筛选；然而，现有文库主要依赖半胱氨酸介导的环化，从而限制了可用于配体发现的大环拓扑结构范围。在此，我们报道了一种温和而高效的环化策略，该策略基于溴甲基吡啶醛（BMP）连接子：其可与半胱氨酸侧链及肽链N端发生反应，生成一种此前尚未探索的大环拓扑结构，其中包含彼此相邻的吡啶环和咪唑烷酮环。该化学反应与噬菌体展示兼容，并促成了针对血浆激肽释放酶的BMP环化肽文库筛选，最终获得了一种高效的大环抑制剂。与分别通过二硫键或广泛使用的连接子1,4-双（溴甲基）苯（DBMB）进行环化的类似肽相比，BMP环化肽表现出显著更强的效力。此外，与等效的DBMB环化文库进行比较表明，BMP介导的环化能够获得常规半胱氨酸-半胱氨酸环化未能鉴定出的结合基序。最后，通过位点特异性的硫（VI）氟交换（SuFEx）亲电体扫描，将BMP衍生的命中肽转化为一种具有选择性的共价大环活性探针，能够在人体血浆中标记血浆激肽释放酶。综上，这些研究结果确立了BMP介导的环化是一种可拓展噬菌体展示大环肽拓扑多样性、并加速可逆性及共价性大环肽配体发现的通用策略。

大环肽是一类颇具吸引力的治疗性分子，能够结合具有挑战性的蛋白质靶标，同时保留许多有利的类药物性质。其高亲和力结合特性也为通过引入潜伏型亲电基团，实现邻近驱动的共价抑制提供了理想框架。噬菌体展示技术能够对包含数十亿成员的大环肽库进行高通量筛选；然而，现有文库主要依赖半胱氨酸介导的环化，从而限制了可用于配体发现的大环拓扑结构范围。

在此，我们报道了一种基于溴甲基吡啶醛（bromomethyl picolinaldehyde，BMP）连接子的温和且高效的环化策略。该连接子可与半胱氨酸侧链及肽的N端发生反应，生成一种此前尚未探索的大环拓扑结构，其中包含相邻的吡啶环和咪唑烷酮环。该化学反应与噬菌体展示技术兼容，并促成了针对血浆激肽释放酶的BMP环化肽库筛选，获得了一种高效的大环抑制剂。与通过二硫键或广泛使用的连接子1,4-双（溴甲基）苯（DBMB）环化的类似肽相比，BMP环化肽表现出显著更高的效力。此外，与等效的DBMB环化文库进行比较表明，BMP介导的环化能够获得通过传统半胱氨酸-半胱氨酸环化未能识别的结合基序。

最后，通过位置特异性的硫（VI）氟交换（SuFEx）亲电基团扫描，将BMP衍生的命中肽转化为一种具有选择性的共价大环活性基础探针；该探针能够在人体血浆中标记血浆激肽释放酶。综上，这些研究结果确立了BMP介导的环化是一种可拓展噬菌体展示大环肽拓扑多样性，并加速可逆性及共价大环肽配体发现的多功能策略。

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