分享一篇发表在JACS上的文章，文章题目为“In Cellulo Cysteine Umpolung for Protein Structure Probing”，本文通讯作者为Max-Plank研究所的Tobias Ritter教授，他们课题组专注于合成有机和有机金属化学、复杂分子合成和机理研究。

蛋白质组范围内的分子内交联可以提供蛋白结构信息，目前主要是依赖于在原位产生反应性中间体实现，例如在蛋白的感兴趣位点上插入带有diazirine的非天然氨基酸，通过紫外照射产生卡宾中间体，中间体与邻近的氨基酸反应形成交联反应；或者使用双功能亲电试剂与蛋白质中丰度较高且溶剂可及性较好的赖氨酸发生反应，形成分子内交联，提供结构信息。但是前者生产卡宾中间体时需要紫外照射，对细胞有害，后者的半衰期较长，提供的结构信息或许是非天然构象的距离信息。因此，作者提出要开发一种细胞内实现一步交联的策略。

Ritter教授课题组之前发现乙烯硫杂蒽四氟硼酸盐（Vinyl thianthrenium tetrafluoroborate， VTT）会与蛋白上的半胱氨酸发生反应，使其极性反转，更容易与周围的亲电残基发生反应，从而形成分子内交联，提供结构信息。

此前，他们课题组的研究已经表明VTT在细胞裂解液中有较高的半胱氨酸覆盖度。为了探究VTT在细胞中的表现，作者系统地比较了VTT与广泛应用的半胱氨酸反应性探针N-乙基马来酰亚胺（NEM）和碘乙酰胺（IAA）的标记动力学，以及它们对细胞的毒性，结果表明，VTT与NEM表现出相似的标记动力学，且VTT的细胞毒性比NEM弱。

在多种细胞中，VTT的标记效率在19%-28%范围内，说明VTT可在多种细胞类型中应用，例如哺乳动物细胞、植物细胞、细菌等。交联质谱结果表明，Cys的极性发生反转之后，可以与多种氨基酸侧链发生反应，包括Cys、Asp、Glu、His等。

最后，作者还检测了VTT引起交联的距离约束，结果表明，极性反转后的Cys常被距离8-16埃的氨基酸捕获，所有交联氨基酸的中位距离是13.5埃。

综上所述，作者系统地评估了他们课题组之前开发的VTT在细胞内引起交联，进行蛋白结构解析的能力。

本文作者：LZ

责任编辑：WYQ

DOI：10.1021/jacs.5c10259

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c10259