JACS︱用于生物可逆性的蛋白质晚期修饰的模块化重氮化合物

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给大家分享一篇来自Journal of the American Chemical Society的文章,名为“Modular Diazo Compound for the Bioreversible Late-Stage Modification of Proteins”。

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为了对蛋白质进行可逆的化学修饰,多数研究以Cys和Lys残基为靶点。但Cys在人类蛋白质中丰都较低,且通常处于疏水核心或二硫键中,难以修饰;Lys修饰则更为常用,但对蛋白质无痕修饰的可选残基依旧较少,且缺乏模块化。

针对Glu和Asp中的羧基,作者设计了一种模块化分子,其由三部分组成,包括一个重氮基团,用于羧基的化学选择性酯化;一个吡啶二硫化基团,用于与硫代配体的后期功能化;以及一个触发自我降解的碳酸酯基团,用于酯酶介导的裂解。

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为了验证这一策略,作者选择了两种性质反差鲜明的蛋白质:Cyt c,小质量阳离子蛋白质,没有活性Cys残基;GFP,大质量阴离子蛋白质,含有两个活性Cys残基,并使用Q-TOF MS、MALDI-TOF MS或SDS-PAGE来确定标记的程度。

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为了验证该组合体的生物可逆性,作者用O-(2甲氧基乙基)乙醇酸(MGA)代表该组合体中的AOCOM(上述的触发自降解)部分,与猪肝酯酶(PLE)和生物亲核试剂(还原性谷胱甘肽GSH)进行共孵育,并使用LC-MS进行检测,数据表明猪肝酯酶可以无痕的降解MGA。使用PLE对Cyt c-1-cR10和GFP-1-TAT进行处理也得到了形同的效果。

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最后作者用荧光素标记的Cyt c-1-cR10处理HeLa和黑色素瘤细胞,并使用活细胞荧光成像观察,发现cR10修饰的偶联物在2.5h内被内化到细胞质中,而为发生酯化修饰的则没有穿过细胞膜。

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综上,作者开发了一种新型探针。从构建原理上将,该模块化探针可以对所有含有巯基或二硫键的蛋白质进行可逆修饰并向细胞质传递。


本文作者:WWZ


责任编辑:FC


https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c11325?ref=pdf


DOI: 10.1021/jacs.2c11325


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