今天给大家推荐一篇发表在Analytical Chemistry上的文章，文章标题是“An Azo Coupling-Based Chemoproteomic Approach to Systematically Profile the Tyrosine Reactivity in the Human Proteome”。本文通讯作者是来自佐治亚理工学院化学与生物化学学院Ronghu Wu教授，其课题组专注于化学蛋白质组学及其生物医学应用等方面的研究。本文中，作者使用基于偶氮偶联的化学蛋白质组学探针，实现了人源细胞中的具有反应活性的酪氨酸残基的全局性分析。
对蛋白质中具有反应活性的氨基酸残基进行位点鉴定与功能解析是极其重要的。通过氨基酸序列适当地折叠，蛋白质获得了一系列具有特定动态功能的微环境，并决定着其在生命过程中扮演的角色类型。而其中，作为反应活性中心的氨基酸，例如半胱氨酸、赖氨酸等活性氨基酸，又决定着微环境的反应类型。因此，特定氨基酸功能的探索对于全局性地解析蛋白质功能来说是具有重要意义的。此前的研究中，研究者们已经对半胱氨酸、赖氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和甲硫氨酸等氨基酸进行了一定程度的功能解析，而对酪氨酸残基的全局性解析才刚刚起步。本文中，作者借鉴了此前的工作，结合了偶氮偶联、生物正交化学和多重定量蛋白质组学等策略，合成了带有用于富集的炔基基团的和酪氨酸特异性反应基团N2BF4的探针1和2。在标记完成后，通过“点击化学”反应，使标记底物生物素化，并于随后利用链霉亲和素将胰酶酶切后的生物素化肽段富集出来，进行串联质谱的鉴定。由此，研究者可以获得标记位点的信息。
探针1展现出较好的反应特异性与效率。研究者通过化学蛋白质组学实验操作流程，对探针反应效率与特异性进行了评价。结果显示，两种探针都具有较好的标记特异性，但是探针2可能与半胱氨酸之间存在一定的副反应现象，进而导致了整体效率偏低的结果。从肽段鉴定程度上来看，探针1具有更强的鉴定效果。因此，作者选用探针1进行后续的实验与分析。
探针1具有较好的标记性能。作者首先通过6标TMT对探针浓度依赖性标记进行了评价，结果显示，探针1具有较好的平行性，并具有明显的浓度依赖性。系统性分析定量到的酪氨酸残基后，他们发现，探针1在MCF7细胞的裂解液中定量到了超过5000个酪氨酸位点，并且没有序列长度的偏好性。由此可知，探针1的标记具有高效性与广泛性。接着，他们对定量H/L比例进行分析，结果显示，虽然大部分都是具有较高定量比的残基，但是仍然存在少量具有较低比例，即反应活性较高的残基。而在这定量比例较低的残基中，大都位于活性功能蛋白的不同家族中，包括催化活性、激酶结合活性和水解酶活性等家族中。由此可知，这一探针具有较高的可靠性与灵敏度。
综上，本文中，作者使用基于偶氮偶联的化学蛋白质组学探针，实现了人源细胞中的功能性酪氨酸残基的检测与鉴定，且具有较好的可靠性与灵敏度。这一工作对于基于酪氨酸活性的蛋白质组学与针对酪氨酸的药物靶向设计来说，具有重要意义。
本文作者：KLH
责任编辑：WQW
文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c01935
原文引用：DOI: 10.1021/acs.analchem.1c01935
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