和大家分享一篇发表在Angew上的封面文章，文章标题 “In Situ Assembly of Choline Acetyltransferase Ligands by a Hydrothiolation Reaction Reveals Key Determinants for Inhibitor Design”，文章的通讯作者是来自瑞典国防研究所的Fredrik Ekström博士。本文是一篇分子机制类的文章。文章中，作者证明现有的一类胆碱乙酰基转移酶抑制剂是通过与辅酶A原位组装形成配体进而发挥其抑制作用的。

      胆碱乙酰基转移酶（ChAT）在动物生物体中普遍存在，它能催化神经递质乙酰胆碱（ACh）的合成，因而在乙酰胆碱代谢上游中扮演关键角色。既有研究表明，ChAT的表达失调或酶活性改变与阿尔兹海默症、精神分裂症、先天性肌无力综合征等重要疾病密切相关。因此，针对ChAT这一潜在的药物靶点，目前已开发了多种芳基乙烯基吡啶鎓化合物（AVPs）作为ChAT抑制剂。但是，这些抑制剂在成药性上仍存在诸多缺陷，更重要的是，抑制过程的分子机制尚不明了，大大限制了基于构效关系（SAR）的药物开发。本文的工作意义在于：阐明了AVPs类抑制剂的抑制机制，为后续的药物研究带来了新的视角。

      作者首先证明了在ChAT的催化下，化合物1与辅酶A（CoA）通过加成反应形成了加合物1-CoA。证据在于：一方面，晶体结构显示化合物1中萘环与吡啶环并不共面，说明乙烯基上的碳原子形成了饱和共价键；另一方面，在溶液条件下反应，得到的质谱数据与推测的反应产物相吻合。另外，作者验证了这种原位生成CoA加和物的抑制机制普遍适用于AVPs类抑制剂。同样地，质谱数据表明这一结论的正确性。

      进一步地，作者证明这种抑制作用产生于CoA与AVPs的加和物而非AVPs本身。通过圆二色谱实验，作者给出了不同条件下ChAT的热稳定性。结果表明，化合物1-6对ChAT的熔点几乎没有影响，而加入CoA后，熔点上升约3℃。这说明与ChAT结合的配体正是CoA与AVPs的加和物。

     最后，作者研究了ChAT与1-CoA、CoA结合或解离的动力学特征。作者检测了1-CoA在胆碱和CoA存在下对ChAT活性位点的竞争抑制能力。结果显示，1-CoA的竞争抑制作用发生缓慢。通过等温量热法和结构表征等方法，作者认为1-CoA与ChAT的结合需要从结合口袋中剥去水分子，因而在焓变上是不利的。作者通过其它动力学实验得到：加成反应的决速步骤是化合物1与ChAT的结合；1-CoA与ChAT的解离速度远低于CoA与ChAT的解离速度。

      总而言之，本篇文章阐明了AVPs类抑制剂的对ChAT抑制机制，即通过外源小分子前体与内源底物原位反应生成具有抑制效果的配体。这为发展非反应性的ChAT抑制剂提供了方向。

本文作者：ZF

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202011989

原文引用：DOI：10.1002/anie.202011989

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