生物素标记 > 行业资讯 > Angew. Chem. Int. Ed. |具有光交联和光敏特性的荧光蛋白发色团
分享一篇发表在Angew上的文章“Enabling Photo-Crosslinking and Photo-Sensitizing Properties for Synthetic Fluorescent Protein Chromophores”，通讯作者是来自中国科学院大连化物所的刘宇研究员、张丽华研究员和来自西湖大学的张鑫教授。
合成的荧光蛋白发色团是一类具有扩展荧光特性的仿生工具，人工合成的发色团类似物从蛋白质环境中分离出来后通过结构衍生可以使其具有新的化学应用性能。例如，本文通讯作者刘宇和张丽华研究员此前合作利用发色团功能化的探针监测蛋白质的错误折叠和聚集过程。除了单线态激发态荧光外，某些荧光蛋白(如KillerRed)也表现出三线态激发态化学特性，在光照下可产生活性氧（ROS）和磷光信号，可用于光敏剂用于染色抑制光失活和光动力治疗等应用。然而，合成的荧光蛋白发色团类似物的三重态化学及其应用研究很少，因此本文作者通过结构衍生实现了合成的荧光蛋白发色团的光致敏和光交联功能。
作者首先通过结构调节合成了系列荧光发色团。他们使用了类似KillerRed发色团的P0，但其ROS生成能力较差，作者扩展了P0中的芳香共轭基团以使其具有光敏化功能，得到了具有显著ROS生成效率的A1。随后作者系统地调制A1了左环和右环的结构，以调节它们在激发态下的电荷分布，合成并表征了一系列光敏发色团化合物的ROS产率。
随后，作者将这些新开发的合成荧光蛋白发色团用于三重态化学应用，根据此前的研究，他们推测这类探针可以选择性结合合光交联聚集蛋白。模型聚集蛋白DHFR上测试发现D6具有最高的光交联效率，作者推测探针的ROS产率和对聚集蛋白的亲和力都是重要的影响因素。质谱分析也表明，D6随着蛋白质分子错误折叠和组装，其光诱导氧化和交联位点的丰度逐渐增加。交联氨基酸残基对也反映出其诱发光交联类型的多样性，交联产物中还包括大量此前报道的赖氨酸-半胱氨酸间N-O-S的交联桥形式。作者还尝试使用D6探针在应激细胞的聚合蛋白质中组追踪相互作用组情况，蛋白酶体抑制剂硼替佐米作为应激源诱导全局蛋白质组应激和聚集，分析显示上调的聚合蛋白中有60%与蛋白质内稳态网络有关。
最后，除聚集蛋白质组交联外，作者还测试了其探针在PDT、CALI和光催化等经典应用中的潜力。他们设想，这类三重态合成荧光蛋白发色团可以用于细胞生物分子分析(如RNA和蛋白质)和有机光催化(如光诱导键激活)等研究。 总的来说，本文作者合成了三线态化学性质的荧光蛋白发色团，具有光交联和光敏反应的特性，并将其用于揭示聚合蛋白质组的相互作用。 文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202215215 原文引用：DOI: 10.1002/anie.202215215
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