分享一篇发表在angew上的文章，文章的通讯作者是来自美国匹兹堡大学的Alexander Deiters 教授，其课题组主要进行化学生物学、化学遗传学方面的研究。
通过正交反应对蛋白进行特异性的共价修饰对于蛋白检测和基于蛋白质的治疗方法等至关重要。但对于天然氨基酸的特异性标记领域仍存在挑战。目前的一种方法是使用具有亲电头部的小分子配体，能够与蛋白质的亲核残基发生不可逆的反应。为扩展这种小分子配体的适用范围，作者将其连接在核酸适配体上，利用适配体把小分子基团转移到蛋白质上。
核酸适配体是一种短的单链核酸分子，可以通过化学合成生产，有特异性的亲和力能够与蛋白质等多种物质高效结合。作者选用凝血酶(thrombin)和凝血酶结合适配体TBA（一种具有15个核苷酸的DNA分子）的相互作用进行研究。首先通过化学合成了寡核苷酸、修饰核苷酸EdU(S1)以及亲电配体(1)，使用EdU替换序列中的T并利用click反应将亲电配体连接在适配体上。合成的适配体(TBA(3)-2)与凝血酶共孵育并利用链霉素-HRP进行检测，发现能够有效标记蛋白。
接下来，作者检测了不同位置修饰的TBA的亲和力以及不同的亲电小分子的标记能力，合成了反应速率更快的亲电分子(2)，并且发现结合常数较高的3位修饰的TBA(TBA(3))对凝血酶的赖氨酸的修饰有选择性，通过晶体结构和质谱分析，发现位于适配体-蛋白结合界面上的赖氨酸才可以被修饰。
上述的共价标记反应的结构都是适配体从蛋白质释放，但作者意识到将亲电基团“倒转”后能够实现蛋白质与适配体之间的共价交联。蛋白-寡核苷酸的共价偶联物有包括蛋白质固定化、药物递送等多种应用。
之后，作者合成并检测了TBA-凝血酶复合物是否会导致对凝血酶功能的抑制。凝血酶是用于将纤维蛋白原裂解成不溶性的纤维蛋白从而进行止血的酶，但其过度激活会导致血栓的形成。作者测量纤维蛋白原吸光度发现，TBA能够使凝血时间延长，并且后续的测量发现核酸酶不会导致寡聚核酸-蛋白复合物的降解，证明了该复合物的稳定性。
综上，作者开发了一种能够快速进行蛋白选择性共价标记的核酸适配体，该物质有望在蛋白质修饰和功能抑制方面有新的应用。
文章作者：CRY
责任编辑：LDY
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202101174
本文引用：DOI：10.1002/anie.202101174
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