分享一篇Chemical Communications上的文章A thiol-activated fluorogenic probe for detection of a target protein，本文的通讯作者是来自韩国延世大学的Injae Shin教授，研究方向是有机合成和化学生物学。本篇文章主要是开发了一种光交联荧光探针用于研究抑制剂的靶蛋白。
近年来，小分子调节剂已成为研究复杂生物体系的强大化学工具，同时也为药物的研发提供了许多的候选分子。而在活性小分子的研究中，阐明他们的作用靶点对于其作用机制的研究有着非常重要的意义。因此，本文中作者开发了一种可被硫醇激活的光交联荧光探针，用于捕获抑制剂分子的靶蛋白。首先文章介绍了荧光探针的设计。在设计上，探针的结构可以分为两个部分，其中与靶蛋白结合的配体部分包含抑制剂分子，本文以碳酸酐酶（hCA2）抑制剂官能团苯磺酰胺为模型分子，以及光交联基团叠氮苯；而硫醇敏感的荧光部分则通过二硫键作为linker将罗丹明分子与带有炔基tag相连接。其中，当采用UV照射时，叠氮苯会与抑制剂配体蛋白交联，此时可以利用叠氮生物素通过click反应来富集这些蛋白，而采用DTT可以释放出罗丹明分子以及与之相连的靶蛋白，在胶上产生荧光信号。
接着作者进行了探针的可行性研究。为检测探针的硫醇敏感性，作者检测了加入不同浓度DTT后的荧光吸收，结果表明随着DTT的加入，探针在490nm处的吸收逐渐增强（λem = 530 nm），这表明在硫醇的作用下linker被切断并发生1,6消除，使得罗丹明分子恢复了荧光性质。接下来，作者采用hCA2的抑制剂乙酰唑胺进行了竞争实验，结果表明乙酰唑胺的加入会使得荧光信号消失。此外，作者分别在五种蛋白的混合液以及细胞裂解液层面上对探针的捕获能力进行了检测，发现探针可以有效地捕捉CA2的表达水平，即在高表达CA2的HEK293T细胞中有明显的荧光信号，而低表达的NIH3T3细胞中则无，这表明探针具有较好的特异性。
总的来说，本文开发了一种新型的带有靶蛋白富集功能的荧光探针，可用于研究活性小分子的靶标蛋白，但由于分子量较大目前只适用于在裂解液层面上使用。
本文作者：WYQ
责任编辑：JGG
原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/cc/d2cc02029g
文章引用：DOI：10.1039/D2CC02029G
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