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推荐!深圳湾实验室,重磅Nature Chemistry(IF=22)

论论资讯 | 2024-06-05 360热度

Nature Chemistry

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Global profiling of functional histidines in live cells using small-molecule photosensitizer and chemical probe relay labelling

Zhai Yansheng; Zhang Xinyu; Chen Zijing; Yan Dingyuan; Zhu Lin; Zhang Zhe; Wang Xianghe; Tian Kailu; Huang Yan; Yang Xi; Sun Wen; Wang Dong; Tsai Yu-Hsuan; Luo Tuoping; Li Gang

Published:2024-06-04
DOI:10.1038/s41557-024-01545-6

活细胞中功能性组氨酸的全球分析:新型光敏剂与化学探针接力标记技术

研究背景

在生物化学领域,组氨酸因其参与酶催化、金属结合和蛋白质相互作用等关键生物过程而备受关注。然而,由于组氨酸的适度亲核性以及与其他氨基酸如半胱氨酸和赖氨酸的竞争性反应,直接对其进行特异性标记一直是一个挑战。这限制了我们对活细胞中组氨酸功能及其在蛋白质中作用的理解。

研究内容

本研究在《Nature Chemistry》上发表,介绍了一种创新的方法——单线态氧与化学探针接力标记技术,用以高选择性地标记活细胞中的组氨酸。研究团队筛选了一系列小分子光敏剂和化学探针,优化了组氨酸的标记过程,使得能够在活细胞中识别出约7,200个独特的组氨酸位点。通过核磁共振光谱学和X射线晶体学,研究者详细解析了反应机制及产物结构。此外,该技术还被应用于发现未注释的组氨酸位点,这些位点对特定金属蛋白的酶活性和金属结合至关重要。研究还揭示了通过蛋白质相互作用介导的组氨酸可及性变化,这些变化影响了特定蛋白质的亚细胞定位。

研究意义

这项研究的创新之处在于开发了一种高效且选择性强的组氨酸标记方法,极大地扩展了我们对活细胞中组氨酸功能的认识。该技术的应用不仅有助于深入理解组氨酸在生物过程中的作用,还可能为药物设计和疾病治疗提供新的靶点和策略。此外,该方法的高覆盖率和精确性为蛋白质组学研究提供了新的工具,有望推动相关领域的进一步发展。 通过这项研究,我们不仅增进了对组氨酸生物功能的理解,也为化学探针技术的发展开辟了新的道路,预示着未来在生物化学和药物研发领域可能实现的突破。

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