解析位点一蛋白酶（S1P）底物选择性结构基础：小分子抑制剂助力创新研究

位点一蛋白酶（S1P）在高尔基体中发挥关键作用，但其底物识别结构基础未知。研究人员通过小分子抑制剂 PF-429242 研究 S1P/SPRING 复合物对底物的识别，确定了结合结构，设计出抗 PF-429242 的突变 S1P，为设计更好的抑制剂提供方向。

　　位点一蛋白酶（Site-one protease，S1P）在高尔基体（Golgi）中催化激活膜结合效应蛋白的第一步蛋白水解反应。S1P 的成熟起始于内质网（endoplasmic reticulum，ER）的自催化过程，最终其抑制性前结构域被辅助因子固醇调节元件结合蛋白调节基因（sterol regulatory element binding protein-regulating gene，SPRING）置换。S1P 活性的空间调控和底物定位是调控脂质生成、内质网应激和溶酶体生物发生等信号通路的基础。这些信号通路中的相关因子在从内质网转运至高尔基体后，经 S1P 介导的蛋白水解作用被激活。S1P 识别并切割具有 RX_(L/I/V)Z 序列的底物，其中 X 为除半胱氨酸（Cys）或脯氨酸（Pro）外的任意氨基酸残基，Z 则以亮氨酸（Leu）或赖氨酸（Lys）为宜。然而，S1P 识别底物的结构基础一直未被揭示。
此次，研究人员利用 S1P 的竞争性抑制剂小分子 PF-429242，探究 S1P/SPRING 复合物对底物的识别机制。他们测定了与 PF-429242 结合的 S1P/SPRING 的结构，发现 PF-429242 与 S1P 的结合位点，正是 S1P 识别底物保守的 P₄精氨酸（Arg）的口袋区域。进一步的结构分析表明，S1P 需要发生构象变化，以容纳底物的 P₂（亮氨酸 / 异亮氨酸 / 缬氨酸，即 L/I/V）残基。研究人员设计了 S1P 突变体（I308A），以减少 P₂位点的空间位阻，并在生化和细胞培养实验中得到了对 PF-429242 具有抗性的 S1P。这些研究结果揭示了 S1P 识别底物的选择性，为合理设计更优的 S1P 抑制剂提供了思路。