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05
2022
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03
科研動態(tài)|坪山中心發(fā)展炔丙基锍鹽新型探針在活細(xì)胞中靶向標(biāo)記分析半胱氨酸蛋白組
近日，北京大學(xué)深圳研究生院化學(xué)生物學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院、深圳灣實(shí)驗室坪山生物醫(yī)藥研發(fā)轉(zhuǎn)化中心李子剛課題組與香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)系的張亮課題組在《Analytical Chemistry》雜志上發(fā)表了題為“Low-toxicity Sulfonium-based Probes for Cysteine-specific Profiling in Live Cells”的論文。該工作延續(xù)了團(tuán)隊對于親電性的炔丙基锍鹽修飾親核性殘基半胱氨酸殘基的反應(yīng)的研究，設(shè)計合成得到了化學(xué)蛋白質(zhì)學(xué)研究的新型功能化活性小分子探針（activity-based probe，ABP）“C-Sul”，對活細(xì)胞進(jìn)行靶向標(biāo)記，分析半胱氨酸蛋白組。
內(nèi)源蛋白的修飾可以實(shí)現(xiàn)時間和空間上的蛋白功能調(diào)控，從而影響細(xì)胞的生長繁殖、新陳代謝、凋亡等功能，包括光催化、非天然氨基酸插入、鄰近標(biāo)記、化學(xué)修飾等。雖然過去20年出現(xiàn)了許多新的化學(xué)方法用于修飾蛋白，但是活細(xì)胞水平對低豐度內(nèi)源蛋白的化學(xué)修飾仍然非常具有挑戰(zhàn)性。锍鹽是生物體內(nèi)普遍存在的活性官能團(tuán)，是帶一個正電荷的正四價硫（S）化合物，通式為R3S+X-，在有機(jī)合成中容易制備并且具有諸多活性。本文利用C-Sul探針良好的水溶性、易得性、低毒性（遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)碘乙酰胺IA探針）等生物兼容性特點(diǎn)，進(jìn)行了細(xì)胞內(nèi)源蛋白的化學(xué)修飾成像和顯色。
最后嘗試了C-Sul探針活細(xì)胞內(nèi)標(biāo)記和分析內(nèi)源蛋白半胱氨酸蛋白組，得到了3822個蛋白，其中，與同濃度IA探針標(biāo)記蛋白組共享3150個蛋白，為活細(xì)胞內(nèi)源蛋白組的活性半胱氨酸蛋白組研究提供了一類新穎的探針工具。
坪山中心的王蕊和仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院的楊冬燕為該論文的并列第一作者，北京大學(xué)深圳研究生院/坪山中心李子剛教授和香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)系的張亮教授為共同通訊，坪山中心的安禹豪、梁明嬋、侯占峰和中國藥科大學(xué)的常琦等對本文亦做出了貢獻(xiàn)。以上工作得到了國家自然科學(xué)基金，國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“合成生物學(xué)”重點(diǎn)專項，廣東省自然科學(xué)基金，深圳市科技創(chuàng)新委員會，北京分子科學(xué)國家實(shí)驗室開放資助，深港腦科學(xué)研究所-深圳基礎(chǔ)研究機(jī)構(gòu)資助，深圳灣實(shí)驗室重大計劃和深圳灣實(shí)驗室開放計劃的財政支持，以及國家重點(diǎn)實(shí)驗室自主研究重點(diǎn)課題項目支持。
全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c05129
李子剛課題組主頁：https://scbb.pkusz.edu.cn/info/1015/1012.htm
深圳灣實(shí)驗室：https://www.szbl.ac.cn/scientificresearch/researchteam/68.html
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撰 稿 | 王 蕊
編 輯 | 邱 天
校 對 | 張?zhí)锾?/span>
審 核 | 陳龍劍
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