近日，四川大学生物治疗全国重点实验室欧阳亮研究员课题组在Angew. Chem. Int. Ed.上在线发表论文（https://doi.org/10.1002/anie.202411037IF: 16.1 Q1 ）。该论文通过共价药物设计策略针对结合口袋中保守半胱氨酸发展了第一个高效的JNK3亚型选择性共价抑制剂，并将其用于帕金森病的治疗和研究，为探究JNK3在帕金森病发生发展中的特异性生物学功能提供了有价值的化学探针，也为帕金森病的治疗提供了新的方案。
帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是常见的慢性神经退行性疾病，主要病理特征为黑质中多巴胺能神经元变性死亡，从而引发PD病理改变和症状表型。目前，PD的一线治疗策略主要为多巴胺替代疗法，然而这些药物疗效有限，无法阻止PD的进展。因此，探究PD病理过程中的关键药物靶标并针对其发展高活性靶向药物，可能是治疗PD的有效策略。
c-Jun N-末端激酶（JNK）包括JNK1、JNK2以及JNK3三种亚型，是丝裂原活化蛋白激酶家族的关键成员。其中，JNK3在大脑中特异性表达并在神经退行性疾病如帕金森病的发生发展中具有重要作用，目前已成为神经退行性疾病治疗中有前景的药物靶点。然而，由于JNK1/2/3亚型的氨基酸序列高度相似，导致JNK3亚型选择性抑制剂的发展存在挑战，且目前缺乏用于帕金森病治疗和研究的JNK3亚型选择性抑制剂。共价抑制剂具有提高效力、选择性和延长作用持续时间的优点。即使与高细胞内ATP水平竞争，共价抑制剂仍能表现出良好的药理活性。此外，将共价抑制剂作为化学探针为研究激酶在人类疾病发生发展中的功能提供了机会。基于此，共价抑制剂已受到药物化学家和药企的诸多青睐。
欧阳亮研究员团队在前期研究基础（J Med Chem. 2023, 66, 1273-1300；J Med Chem. 2022, 65, 3758-3775; Expert Opin Ther Pat. 2024, 1-21.）上，综合利用结构引导的合理药物设计和共价药物设计策略，通过靶向JNKs结合口袋附近保守的半胱氨酸发展了第一个JNK3亚型选择性共价抑制剂，其显示出高效的JNK3抑制活性，并对JNK3选择性是JNK1/2的160倍以上。氨基酸位点突变实验进一步证实JC16I的亚型选择性主要归咎于JC16I与结合口袋中多个关键氨基酸的相互作用。
细胞内活性检测和洗脱实验显示，即使在纳摩尔浓度下，JC16I对细胞内JNK3同样表现出强效和持久的抑制作用。此外，靶向性研究表明JC16I可选择性靶向细胞内JNK3，该结合依赖于JNK3蛋白结构的完整性。ABPP实验也证实了JC16I炔基探针JC-P1可特异性标记SH-SY5Y细胞裂解液和活细胞中的JNK3，并具有较好的蛋白组选择性。
该研究进一步证实，JC16I具有潜在的血脑屏障透过性和低毒性。JC16I能通过选择性抑制JNK3及其下游信号的异常激活，在帕金森病体内外模型中展现出显著的神经保护作用，即JC16I可改善模型小鼠运动功能障碍和多巴胺能神经元数量降低。综上，该研究为探究JNK3在帕金森病发生发展中的特异性生物学功能提供了有价值的化学探针，也为帕金森病治疗提供了新的方案。
在该项工作中，四川大学帅雯和杨盼盼为论文的共同第一作者，欧阳亮研究院和王贯副研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委和四川省科技厅等项目的资助。