给大家介绍一篇发表在Chemical Science上的文章Unique assembly of carbonylpyridinium and chromene reveals mitochondrial thiol starvation under ferroptosis and novel ferroptosis inducer，文章的通讯作者是山西大学的阴彩霞教授。他们组的研究方向是荧光探针及其生物传感。
具有时空分辨的荧光探针工具对于揭示线粒体的微妙功能有重要的作用。然而，目前开发的靶向线粒体的探针由于线粒体膜变化存在可能扩散出线粒体的可能，这回直接影响到检测的准确性。作者在本文中将羰基吡啶和发色团组装在一起形成CM-Mit探针，通过与巯基的超快结合与进一步导致羰基吡啶解离实现了对线粒体中巯基的准确时空检测。作者进一步利用这个探针证明了铁死亡会刺激线粒体中巯基饥饿。此外还通过这个探针筛选出一种茎核生物碱类似物SA-11会在各种癌细胞系中诱导铁死亡。
由于线粒体的强负膜电位，具有强亲脂性的各种阳离子线粒体靶向荧光探针倾向于穿透膜并积累在线粒体基质内，然而这些正电性的弹头可能会影响膜电位导致膜破裂，或由于孵育时间延长导致的荧光重新分布。作者在本工作中选取了一种巯基-色烯Click亲核反应，这一反应诱发的开环反应会进一步引发羰基吡啶阳离子离去导致探针发色并形成甲基邻醌以标记周围的蛋白质，从而避免从线粒体中扩散出来。
作者进一步基于CM-Mit探针发展可视化的铁死亡巯基谱，发现铁死亡诱导剂Erastin和RSL3会显著降低CM-Mit带来的荧光，表明铁死亡诱导剂可以显著引发线粒体中的巯基饥饿。另外，作者还使用此前合成的几种茎生物碱及其衍生物处理细胞发现一种SA-11显著降低了线粒体硫醇水平。此前SA-11被证明可以克服结直肠癌细胞中对5-氟尿嘧啶的耐药性。鉴于SA-11触发了线粒体中的硫醇饥饿，作者提出SA-11可以诱导癌细胞铁死亡以克服耐药性并通过后续的生化实验验证了该结论。
总之，该工作构建了新型探针CM-Mit，用于在线粒体中巯基的准确检测，并利用此探针证明了铁凋亡诱导剂擦除素和RSL3可以触发线粒体中的巯基饥饿，筛选发现茎生物碱衍生物SA-11可引发线粒体中的巯基饥饿，并被证明可诱导癌细胞（包括耐药细胞）的铁死亡。
本文作者：LYC
责任编辑：Guo ZH
原文链接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/sc/d2sc00328g#cit8
文章引用：Doi: 10.1039/D2SC00328G
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