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125 I-DCG04（图 3A）用于分析恶性疟原虫提取物中的半胱氨酸蛋白酶活性。标记的蛋白质通过质谱法鉴定，表明它们都属于木瓜蛋白酶家族的半胱氨酸蛋白酶，包括钙蛋白酶 1 和恶性疟原虫蛋白酶 1、2 和 3。深入分析使用相同的探针和高度同步的寄生虫种群，揭示了高度不同的恶性疟原虫活性谱，其中恶性疟原虫蛋白酶 2 和 3 的活性在滋养体阶段达到峰值，这与这些酶在血红蛋白降解中的作用一致。然而，恶性疟原虫蛋白酶 1 的活性在裂殖子阶段达到峰值。有趣的是，在这项研究中发现，恶性疟原虫蛋白酶 1 的活性谱与基于 mRNA 丰度水平预测的活性有显著不同。这一结果凸显了 ABPP 的主要优势之一，因为只标记给定酶的催化活性部分，而不管其蛋白质丰度或 mRNA 水平如何，从而可以更准确地测量细胞中的蛋白质动态。具有针对 125 I-DCG04 ABP 的肽基环氧物库的竞争性 ABPP 平台可产生对其他半胱氨酸蛋白酶具有超过 25 倍选择性的镰状细胞蛋白酶抑制剂。这种化合物导致新环状期寄生虫的百分比呈剂量依赖性下降，但不会阻止裂殖体发育和随后的破裂，这表明镰状细胞蛋白酶与血红蛋白降解或红细胞破裂无关，而是在非红细胞期寄生虫中具有特定作用。值得注意的是，这些应用并不依赖于任何专门针对这些酶的探针，而是依赖于针对半胱氨酸蛋白酶的一般反应性探针。 DCG04 探针已广泛用于标记选定的半胱氨酸蛋白酶家族。[15] 该探针基于广谱半胱氨酸蛋白酶抑制剂 E-64，这是一种含有环氧化物弹头的天然产物，已知具有抗疟活性。[16] 环氧化物是温和的亲电试剂，其反应性来自三元环张力。[10] 有趣的是，环氧化物抑制剂通常依赖于额外的基序（如肽骨架）来将分子引导至特定蛋白酶并促进目标酶的亲核攻击。正如在先前的研究中观察到的那样，针对特定酶家族筛选肽基环氧化物可以将这种看似混杂的弹头变成出乎意料的选择性小分子抑制剂和探针。[11,14]
基于活性的蛋白质分析对疟疾药物研发的影响
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