李子剛/尹豐課題組在藍(lán)光促進(jìn)的組氨酸選擇性修飾用于乳腺癌細(xì)胞組氨酸蛋白質(zhì)組研究上取得重要研究進(jìn)展
組氨酸(His)雖然在蛋白質(zhì)中的豐度低至~2.2%，但是它在蛋白質(zhì)功能中具有許多重要作用，包括氫鍵供體/受體、質(zhì)子穿梭、金屬結(jié)合配位、金屬定向共價(jià)修飾和親核催化。近年來，His磷酸化的研究引起越來越多科學(xué)家的關(guān)注，但是，仍然缺乏專門針對(duì)His殘基的穩(wěn)健修飾方法以應(yīng)用于組氨酸的蛋白組學(xué)研究。
近日，北京大學(xué)深圳研究生院/省部共建腫瘤化學(xué)基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李子剛課題組，在國(guó)際知名期刊《Chemical Science》，發(fā)表了題為“Histidine-Specific bioconjugation via visible-light-promoted thioacetal activation”的研究論文，報(bào)道了一種新型的可見光催化的His化學(xué)修飾方法及其化學(xué)蛋白組學(xué)應(yīng)用。
作者基于可見光對(duì)C-S鍵活化的新發(fā)現(xiàn)，開發(fā)了一種藍(lán)光（450nm）條件下，虎紅鈉鹽(RB)催化的“縮硫醛C-S鍵活化”用于標(biāo)記蛋白質(zhì)上His殘基的方法。經(jīng)過反應(yīng)條件優(yōu)化，該方法可以在生物兼容的可見光照射條件下，實(shí)現(xiàn)小分子、多肽及蛋白的高效化學(xué)修飾。通過活性蛋白質(zhì)表達(dá)譜( activity-based protein profiling，ABPP)鑒定了1800種蛋白，并結(jié)合LFQ定量方法從人乳腺癌細(xì)胞系MCF7中富集了78種具有His殘基的蛋白質(zhì)，大多數(shù)富集的蛋白質(zhì)涉及神經(jīng)系統(tǒng)通路，與大腦中的金屬積累相關(guān)。表明His殘基通常存在于酶活性位點(diǎn)和金屬結(jié)合位點(diǎn)，主要參與細(xì)胞代謝過程。
綜上所述，本項(xiàng)研究報(bào)道了一個(gè)新型的可見光促進(jìn)的縮硫醛C-S鍵活化反應(yīng)用于蛋白質(zhì)組氨酸殘基化學(xué)修飾方法，并在乳腺癌細(xì)胞組氨酸蛋白質(zhì)組研究上的應(yīng)用證明了該方法的實(shí)用性，為蛋白質(zhì)組氨酸殘基化學(xué)修飾和蛋白組學(xué)研究的設(shè)計(jì)提供了新的思路。
北京大學(xué)深圳研究生院萬川博士、王躍娜博士和深圳灣實(shí)驗(yàn)室坪山生物醫(yī)藥研發(fā)轉(zhuǎn)化中心廉晨珊為該論文的共同第一作者，北京大學(xué)深圳研究生院李子剛教授、深圳灣實(shí)驗(yàn)室坪山生物醫(yī)藥研發(fā)轉(zhuǎn)化中心王蕊研究員和尹豐研究員為該論文的共同通訊作者。以上工作得到了國(guó)家科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)的支持。
全文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2022/SC/D2SC02353A
DOI: 10.1039/D2SC02353A
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