分享一篇发表在ACS Chemical Biology上的文章：A Nucleophilic Chemical Probe Targeting Electrophilic Functional Groups in an Untargeted Way to Explore Cysteine Modulators in Natural Products。通讯作者是来自中山大学医学院的柏川老师，他们的研究方向包括天然产物及药物化学。
蛋白质组中的半胱氨酸Cys可被各种亲电化合物共价修饰，如代谢物、合成分子或天然产物(NPs)，其中一些物质已被证明可以显著调节靶蛋白的功能。为了从天然产物中发现潜在的Cys调节剂，已开发了一系列亲核化学探针用于与NPs形成共价加合物，然后通过紫外吸收、同位素或报告离子进行识别。然而这些方法需要有针对性地对紫外或质谱光谱进行手动解释，导致对稀缺或未知NPs的低灵敏度和覆盖率，且不能有效地排除由于NPs高度化学复杂性引起的共流出和假阳性信号。因此，作者希望开发一种具有更高灵敏度、特异性和高效率的非靶向方法来发现新的亲电性NPs。
在本文中，作者设计并合成了一种新化学探针(图1A)，由弹头、报告基团和接头组成，苯硫酚弹头可与各种NPs的亲电基团反应，反应混合物直接通过HPLC-MS/MS快速分离，共价加合物在MS1中产生母离子，随后报告基团二甲基哌啶在HCD池中有效地产生报告离子，并被MS2捕获为NPs的标记(图1B)，子母离子对可以使用Xcalibur自动识别，并据此推导出NPs的准确分子量。由于报告离子的m/z值比绝大多数NPs的值要小得多，所以它很少干扰共流出NPs的信号。
作者对一些已知的亲电性NPs进行了测试，确证了新探针的可用性，并优化了质谱流程。随后，作者使用探针与甜瓜蒂果柄、灵芝果实、藤黄树脂、菊花、苍耳和银杏叶等天然植物的甲醇提取物进行了反应，因为已有许多从这些天然资源中发现亲电化合物的报道。作者的结果显示新探针不仅能够鉴定到那些已被报道的亲电天然产物，还能观察到许多未知化合物的信号。例如，银杏叶中银杏内酯K是唯一报道的天然亲电化合物，但作者确定了52个有效信号。
为证明新探针和质谱方法能够有效地促进新亲电NPs的发现，作者分离了银杏提取物中的低浓度化合物BG-1，阐明了该化合物具有呋喃二倍半萜的结构，并鉴定酰基辅酶A硫酯酶7(ACOT7)的Cys207是BG-1的共价修饰位点，该位点修饰可能影响ACOT7的生物活性，相关作用机制正在进一步研究中。
总之，作者开发了新型化学探针，以非靶向方式与各种亲电性天然产物反应，并能揭示此前因丰度低或化学反应性太高而被隐蔽的天然产物。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acschembio.2c00385原文引用：10.1021/acschembio.2c00385
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