Библиотека ковалентных лигандов для цистеина содержит 41 378 химически разнообразных соединений.

В терапевтической разработке ковалентные препараты выделяются как уникальная и отдельная категория. Хотя они составляют значительную часть одобренных фармацевтических препаратов, исключительно небольшое количество этих препаратов было намеренно разработано для ковалентного взаимодействия с биологическими мишенями.

Ковалентное связывание ингибиторов малых молекул с их мишенями может значительно повысить их эффективность и/или селективность по сравнению с другими типами химических взаимодействий. Это достигается за счет взаимодействия реактивных функциональных групп, которые специально разработаны для образования ковалентных связей с определенными участками в целевой молекуле белка, как правило, боковой цепью аминокислот. Эти боковые цепи могут быть компонентом каталитического механизма в целевом ферменте или некаталитической боковой цепью, расположенной рядом со связывающим карманом. Ковалентные связи заметно сильнее нековалентных взаимодействий, поэтому разработка ковалентных ингибиторов прокладывает путь для более эффективных терапевтических средств, чем нековалентные кандидаты на лекарства. Поскольку ковалентное связывание часто необратимо, ковалентные целевые ингибиторы оказывают длительную активность на обратимые антагонисты, поскольку мишень остается ингибированной до тех пор, пока белок не подвергнется деградации и последующему синтезу de novo.

Значительные усилия были недавно сосредоточены на нацеливании на некаталитические остатки цистеина, особенно в цистеиновых протеазах и протеинкиназах, где достижение селективности к определенному семейству белков представляет собой исследовательскую проблему. Привлекательность цистеина как мишени отчасти обусловлена ​​его относительно редким присутствием в белковом пространстве и высокой нуклеофильностью. Тиолатная форма цистеина продемонстрировала способность образовывать ковалентные связи с широким спектром ковалентных боеголовок, демонстрируя различные уровни реактивности. Группа акцепторов Михаэля является ярким примером, демонстрирующим универсальную реактивность и потенциал цистеина во взаимодействиях ковалентных связей