本周推荐一篇发表在JACS上的文章：Proximity Histidine Labeling by Umpolung Strategy Using Singlet Oxygen，文章的通讯作者是来自东北大学的Shinichi Sato教授，他们课题组主要致力于开发生物偶联策略合成新的生物材料用于临床诊断和工业生产。
开发新的蛋白共价偶联策略是探索生命活动以及制备生物材料的重要手段。邻近标记策略是近些年来发展十分迅速的蛋白标记方法，被广泛应用于蛋白-蛋白相互作用以及区域定位等方面。单线态氧是一种可以由光催化剂光照产生的高活性氧物质，之前科学家们利用单线态氧介导的二硫键生成从而实现蛋白质中的半胱氨酸标记，但是由于半胱氨酸丰度较低且在蛋白表面较少，存在一定的局限性。而组氨酸可以被单线态氧氧化生成一种内过氧化物，由于作者在之前的工作中发现1-甲基-4-芳脲唑（MAUra）可以通过单电子转移（SET）实现酪氨酸的标记，而经过单线态氧氧化的组氨酸从亲核性氨基酸转变为亲电性小分子，进一步可以被MAUra捕获从而实现组氨酸的标记。
作者首先在单肽上进行尝试，发现10min LED灯照射即可以实现完全标记。由于单线态氧的活性很高以及扩散半径小，后续作者将该标记策略应用于邻近标记中。作者在磁珠上安装了Fc配体（Fc结合肽或者蛋白A的非肽类似物APA）以及铷/4,4-二羧基联吡啶的光催化剂，对曲妥珠单抗进行标记。由于反应中的MAUra衍生出了一个叠氮基团，进一步可以通过点击化学反应连接荧光基团，通过跑胶实现对标记的检测。可以看到同时偶联APA和光催化剂的磁珠上会产生明显的荧光标记，且出现在靠近磁珠的Fc端，而非距离较远的Fab端，说明该策略可以实现有效的标记，而Fc结合肽组和对照组相比没有明显增强，可能是由于Fc结合肽体积较大，而MAUra的标记半径较小导致无法实现有效标记。最后作者也对标记蛋白进行酶解，确认这些标记是发生在组氨酸上，且这种标记策略不仅依赖于距离，同时也依赖于氨基酸的暴露程度。
综上，本篇文章报道了一种基于单线态氧的组氨酸标记策略，可以实现纳米尺度的邻近标记。
原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.1c01626
本文引用：DOI：10.1021/jacs.1c01626
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