分享一篇发表在JACS上的文章，文章标题是“Phototriggered Hydrogen Persulfide Donors via Hydrosulfide Radical Formation Enhancing the Reactive Sulfur Metabolome in Cells”，通讯作者是来自布朗大学化学系的 Ming Xian教授，他的主要研究方向是生物体中含硫信号分子的检测和功能研究。
过硫化氢（H2S2）是一种重要的信号分子，在细胞内能够直接参与半胱氨酸残基的过硫化，在多个器官的稳态中具有十分重要的意义。在体内，H2S2可通过过硫化物中间体由 3-巯基丙酮酸硫转移酶 （3-MST） 和半胱氨酰-tRNA 合成酶 （CARS） 等酶生成；此外，H2S2也可以由非酶途径产生，如NO可以氧化H2S产生H2S2。然而，H2S2在溶液中非常不稳定，会逐渐分解为H2S和硫单质，而过去常用的H2S2供体包含二硫键，会与生物硫醇（Cys、GSH 等）发生二硫键交换反应，不能有效地产生 H2S2。同时由于细胞内含有大量氧化敏感的生物分子，也无法通过氧化硫化氢释放H2S2。因此作者计划开发出一种非二硫键和非氧化依赖的光触发的H2S2供体。
作者基于前期的工作，开发了含萘酰甲基的硫醇8c作为氢硫自由基供体，该分子在汞灯照射下能够脱去巯基，产生消除和二聚产物。同时在光照中分别加入TEMPO、2-氟-5-硝基苯甲酸苯酯和H2S2荧光探针SSP4能够分别捕获萘酰甲基自由基和产生的H2S2，证明了该化合物能够在紫外光照下产生H2S2。同时，作者通过使用光-暗交替处理8c，证明了8c分子在黑暗条件下不会解离出H2S2。
最后，作者检验了分子8c在活细胞内释放H2S2的能力。作者首先使用SSP4证明了8c可以在HeLa细胞中产生H2S2，随后探针HEP-IAM定量测量了浓度梯度8c处理的293T细胞蛋白质组的过硫化水平。结果显示黑暗条件下细胞过硫化水平不会有明显变化，而光照下过硫化水平显著升高，并且升高程度与8c的浓度呈正相关。
总之，作者开发了一种基于光触发HS自由基形成的H2S2释放新策略，与已知的H2S2供体相比，这种非二硫键和非氧化依赖的供体更加稳定且更可控，可用于对H2S2的生物功能的研究。
本文作者：ZBY
责任编辑：ZF
原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c11540
DOI：https://doi.org/10.1021/jacs.4c11540
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