Abstract Cysteine-focused chemical proteomic platforms have accelerated the clinical development of covalent inhibitors of a wide-range of targets in cancer. However, how different oncogenic contexts influence cysteine targeting remains unknown. To address this question, we have developed DrugMap , an atlas of cysteine ligandability compiled across 416 cancer cell lines. We unexpectedly find that cysteine ligandability varies across cancer cell lines, and we attribute this to differences in cellular redox states, protein conformational changes, and genetic mutations. Leveraging these findings, we identify actionable cysteines in NFκB1 and SOX10 and develop corresponding covalent ligands that block the activity of these transcription factors. We demonstrate that the NFκB1 probe blocks DNA binding, whereas the SOX10 ligand increases SOX10-SOX10 interactions and disrupts melanoma transcriptional signaling. Our findings reveal heterogeneity in cysteine ligandability across cancers, pinpoint cell-intrinsic features driving cysteine targeting, and illustrate the use of covalent probes to disrupt oncogenic transcription factor activity.

Multiple chemotherapies are proposed to cause cell death in part by increasing the steady-state levels of cellular reactive oxygen species (ROS). However, for most of these drugs exactly how the resultant ROS function and are sensed is poorly understood. In particular, it's unclear which proteins the ROS modify and their roles in chemotherapy sensitivity/resistance. To answer these questions, we examined 11 chemotherapies with an integrated proteogenomic approach identifying many unique targets for these drugs but also shared ones including ribosomal components, suggesting one mechanism by which chemotherapies regulate translation. We focus on CHK1 which we find is a nuclear H 2 O 2 sensor that promotes an anti-ROS cellular program. CHK1 acts by phosphorylating the mitochondrial-DNA binding protein SSBP1, preventing its mitochondrial localization, which in turn decreases nuclear H 2 O 2 . Our results reveal a druggable nucleus-to-mitochondria ROS sensing pathway required to resolve nuclear H 2 O 2 accumulation, which mediates resistance to platinum-based chemotherapies in ovarian cancers.