Chem , 遺傳編碼的具有位點特異性的光交聯劑

大家好，本周推薦一篇發表在Chem上的文章：Genetically Encoded Residue-Selective Photo-Crosslinker to Capture Protein-Protein Interactions in Living Cells，文章的通訊作者是中科院上海藥物所的陳小華研究員以及成都生物所的唐卓研究員，陳小華課題組主要致力於發展蛋白質交聯新技術以及基於基因密碼子拓展技術發展抗體偶聯藥物(ADC)和新型多肽藥物的關鍵技術，唐卓課題組主要致力於有機化學與核酸化學方面的研究。

在很多生物學過程中，蛋白-蛋白相互作用發揮著非常重要的調控作用，但是對於細胞這種動態的，瞬時又非常弱的蛋白-蛋白相互作用的檢測，與利用親和純化以及免疫沉澱等非共價結合的方法相比，利用共價捕獲的策略，從而可以對蛋白複合物或是相互作用蛋白之間的不可逆連結，實現非常可靠，特異，以及精準的分析。而化學交聯技術是一種共價捕獲技術，通過引入一些可以和活性胺基酸形成共價交聯的基團，製備成交聯劑從而可以對蛋白複合物以及相互作用進行分析，但由於反應基團的活性比較高，從而容易產生一些假陽性，而近些年來發展的位點的特異性插入光交聯的非天然胺基酸是一個在活細胞內具有時間解析度揭示蛋白相互作用的一種方法，但已有的光交聯基團例如雙吖丙啶，二苯甲酮以及四氮唑等等都存在例如反應活性太高或是位點選擇性很差導致譜圖解析非常困難等諸多問題。基於此，本篇文章發展了一個遺傳編碼的具有賴氨酸位點特異性結合的光交聯劑（o-NBAK），可以在體外以及活細胞中利用uv光照激活，從而具有時間解析度的實現相互作用蛋白鄰近賴氨酸的交聯。由於鄰硝基苄基醇衍生物可以在uv光激活的條件下發生光異構化生成芳基亞硝基化合物，進一步可以與氨基縮合生成吲唑酮，作者進一步將賴氨酸的側鏈氨基引入了帶有鄰硝基苄基醇的衍生物，進一步實現了位點特異性的插入。

在完成方法的建立後，作者將其應用於GST dimer，一些低親和力的蛋白（affibody和z蛋白）以及酶和底物之間的相互作用（SIPatA和SeAcs）的共價交聯之中。

總之，本篇文章就是發展了一種新的共價交聯劑，用於時空解析度的位點特異性的蛋白蛋白相互作用的研究中。

本文作者：YF

文章連結：

https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S2451-9294%2819%2930389-4

文章引用：https://doi.org/10.1016/j.chempr.2019.08.020