为大家分享一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章Chemoselective Caging of Carboxyl Groups for On-Demand Protein Activation with Small Molecules，通讯作者是来自麻省理工化学系的Ronald T. Raines。本文报道了一种无需遗传编码的cage反应，可以通过重氮化合物选择性反应在那些具有特定活性的羧基上（Glu/Asp）。蛋白按需激活的工具开发可以使得研究者更简便地进行蛋白功能获得性的研究，而化学脱笼的方法可以进一步使研究深入到可见光不能穿透的活体体系中，目前大多数针对这方面的开发都是基于赖氨酸、酪氨酸、硒代半胱氨酸等方面的研究，并且往往需要遗传操作，这限制了这一方法延伸到以其他氨基酸为活性位点的蛋白上。在本文中，作者基于此前报道的通过重氮化合物在温和水相条件下对羧基进行酯化的反应，发展了一种选择性cage蛋白上pKa较高羧基的方法，并且可以在小分子条件下快速完全脱除，实现对于蛋白羧基活性位点的按需激活。作者合成的分子包含三部分结构，选择性酯化羧基的重氮基团，包含一个Click反应释放的叠氮基团和构成骨架提高产率的吡咯烷部分，随后作者使用鸡蛋白中的溶菌酶Lyz蛋白作为模型蛋白进行测试，其中35号位的Glu作为具有较高pKa(pKa=6.2)的催化残基。在这一蛋白中，作者发现pH处于5.5-6时蛋白的2-4个羧基都可以被标记，但当pH处于6.5时，大部分其他的羧基都被去质子化，而Glu35仍能保持质子化，因此可以被探针成功标记上，而进一步提升pH值则会导致反应速率下降。被标记的Lyz蛋白也在Q-TOF和酶活实验中被证明Glu35的标记和酶活力的下降。这种被Cage的Glu残基可以进一步响应2-DPBA或TCO-OH的小分子而脱笼，并重新展现出酶活。总之，本文发展了一种基于重氮化合物的选择性标记较高pKa羧基的方法，同时可以响应小分子的存在实现蛋白的按需激活，为无需遗传操作引入非天然氨基酸的增添了有力手段。
本文作者：LYC
责任编辑：TZY
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202215614
文章引用：DOI: 10.1002/anie.202215614
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