Angew. Chem. Int. Ed. | 硝酮与氨基酸和蛋白质的光活化反应性

推荐一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章“Light-Activated Reactivity of Nitrones with Amino Acids and Proteins”，通讯作者是来自加州大学伯克利分校化学系的F. Dean Toste教授，他的课题组主要研究方向是有机合成方法学。

氨基酸的受控修饰是推进基于多肽和蛋白质研究不可或缺的工具，然而当前缺少有效的选择性修饰特定氨基酸残基的工具。作者前期的工作开发出了一种氧化还原活性的化学标记方法，通过使用N-酰基氧杂氮丙啶，能够经过一步类似Davis氧化反应将甲硫氨酸残基上的硫醚基团选择性地氧化成亚砜。在这篇文章中，作者想进一步改进氧杂氮丙啶试剂，使得该试剂能够选择性标记更多的氨基酸残基，并且能够在残基上引入结构更复杂的基团。

作者经过文献调研设计了了N，α-二芳基硝酮分子，该分子能够在370 nm光照下在水溶液中高效的异构成N，α-二芳基氧杂氮丙啶，随后能够高产率的和色氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸反应，与丝氨酸反应效率较低，而与其它氨基酸几乎不反应。这些引入的修饰能够在β-巯基乙醇或DTT存在的情况下稳定超过1小时，能够容忍蛋白质组样品制备过程中还原二硫键的过程；而且这些修饰能够被TCEP迅速还原，提供了快速去除这些修饰的方法。随后作者在多肽和蛋白水平分别验证了该试剂的有效性。

最后，作者在细胞裂解液和活细胞水平上检验了该试剂的有效性。首先作者设计了含有炔基的硝酮探针WW-alkyne，并用其处理HEK 293T细胞裂解液，荧光胶结果显示WW-alkyne探针能够标记蛋白质组中大量蛋白。随后作者在裂解液中使用isoDTB-ABPP方法，使用高低浓度探针标记蛋白质组，结果鉴定到了超过1000个高活性的色氨酸位点，而甲硫氨酸由于修饰在制样过程中不够稳定，使位点数目在结果中较少。此外，结果中还鉴定一些酪氨酸位点，与游离氨基酸和多肽上的反应性存在差异。

总之，作者开发出了一种光激活的N，α-二芳基硝酮试剂，能够选择性标记蛋白的色氨酸，半胱氨酸，甲硫氨酸和酪氨酸残基，开发了靶向这些氨基酸残基的新的化学探针。

本文作者：ZBY

责任编辑：WYQ

原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202415976

文章引用：doi.org/10.1002/anie.202415976