为大家分享一篇发表在J. Am. Chem. Soc.上的文章ACR-Based Probe for the Quantitative Profiling of Histidine Reactivity in the Human Proteome，通讯作者是来自中科院大连化物所的叶明亮和秦洪强。组氨酸是种重要的氨基酸，因为在目前已知的酶的催化位点中，大约有 20% 都含有组氨酸。比如，组氨酸在一些去乙酰化酶和泛素羧基水解酶家族的蛋白中发挥着重要的功能。而且，近年来研究人员发现它也可以被磷酸化，或许与肿瘤的发生有关。对于蛋白质组中的高活性的半胱氨酸，我们可以通过很成熟的基于碘乙酰胺（或者是氯乙酰胺和马来酰亚胺等）弹头的探针来捕捉；而且，研究人员也开发了用于捕捉酪氨酸、赖氨酸等其它高活性氨基酸残基的探针。但是，针对捕捉高活性组氨酸的探针却很少，因为组氨酸的侧链咪唑基团的活性较弱。之前已经开发的组氨酸捕捉探针，如碘甲烷或二氯硫代磷酸酯等对组氨酸的捕捉是在一种比较严苛的非生理状态下进行的，因此作者希望能够开发一种能够在更接近生理状态的环境中，对活性组氨酸进行捕捉的探针。作者选择了具有⍺,β-不饱和醛结构作为亲电基团，它可以在生理条件下以迈克尔加成的方式与组氨酸反应。作者后续测试了不同侧链结构的反应性，最终确定了丙烯醛的效果最好。实际上，丙烯醛也可以与半胱氨酸发生反应，为了尽量减少活性半胱氨酸的影响，作者摸索出了合适的烷基化试剂，预先对半胱氨酸进行封闭，以降低半胱氨酸的影响。传统的基于活性的蛋白质组学捕捉不同的活性氨基酸残基的时候，会引入一个很大的质量位移。作者发现，这种大质量位移对于活性组氨酸位点的鉴定是非常不利的，只能鉴定到几个组氨酸残基。考虑到丙烯醛标记后醛基的引入，作者尝试使用肼化学将肽段富集在 beads 上，随后，再利用交换反应将肽段从 beads 上洗脱下来，并加上同位素标记以用于定量。总之，本文开发了一种更接近于生理条件下实现活性组氨酸捕捉的技术，并且灵活运用了醛和氨的缩合反应，进行富集、释放与同位素标记，从而实现组氨酸位点的鉴定与定量。
本文作者：Liu Zihua
责任编辑：TZY
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c12653
文章引用：DOI：10.1021/jacs.2c12653
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