今天給大家推薦一篇發(fā)表在CHEMBIOCHEM上的文章，本文的通訊作者是來(lái)自英國(guó)伯明翰大學(xué)藥學(xué)院的Alan.M.Jones，其課題組主要的研究方向是開發(fā)新的化學(xué)反應(yīng)途徑及優(yōu)化小分子化學(xué)探針及最終候選藥物。
蛋白質(zhì)氨基酸殘基的磺酸化是一種重要的翻譯后修飾的手段，約占所有已知的流行疾病中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)記的1%，且在蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)以及寡糖的相互作用等多種生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。此前的研究都過(guò)分傾向于磷酸化的研究而忽略了對(duì)于磺酸化的探索。研究也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)可以在酪氨酸、絲氨酸、蘇氨酸和組氨酸處被磺酸化。
此前制備磺酸化蛋白質(zhì)的方法主要集中在其酪氨酸殘基的磺酸化上，可以通過(guò)預(yù)先磺酸化后的酪氨酸進(jìn)行固相合成，但存在選擇性較低、提純困難等問(wèn)題。本文中作者通過(guò)組氨酸N-氨基磺酸鹽中間體和芳基磺酸轉(zhuǎn)移酶的相互作用的乒乓機(jī)制，開發(fā)了一種新的N端O端磺酸化的方法，該合成方法可以在較低溫度、無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的情況下快速進(jìn)行，適用于一系列的胺、酰胺及氨基酸、多肽等。
作者采用了一種叫做叔丁基磺胺甜菜堿的物質(zhì)來(lái)反應(yīng)，并且嘗試出了最佳的實(shí)現(xiàn)溫和、快速的N-氨基磺酸化的條件（2.0當(dāng)量的叔丁基磺胺甜菜堿、30°C下在乙腈中反應(yīng)），并且研究比較了其與市售的磺酸化試劑的作用效果，發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)化率很高且提純效率更好。
此后作者在一些列的不同的取代基的芐胺上進(jìn)行條件篩選，發(fā)現(xiàn)不論是帶有吸電子基團(tuán)還是給電子基團(tuán)或增加空間位阻，都保持著較高的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。而此后更換的二級(jí)胺在反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)其收率下降，但通過(guò)延長(zhǎng)磺化反應(yīng)時(shí)間也解決了該問(wèn)題。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了在氨基醇等物質(zhì)中，N-磺化的選擇性高于O-磺化。
此后作者又將該方法用于了氨基酸及多肽的N-磺化，因?yàn)橐３衷诜亲冃詼囟认路磻?yīng)，因此提高了反應(yīng)的時(shí)間，并且發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)轉(zhuǎn)化率良好。在雜原子存在而氨基Fmoc保護(hù)下的情況下，分子中的O-也可以被磺化（但S-不行），但過(guò)分接近于N-端的親核基團(tuán)也可能會(huì)影響其磺化的效率，以及也發(fā)現(xiàn)了側(cè)鏈胺可被磺化、磺化過(guò)程不影響旋光性等現(xiàn)象。
總而言之，作者開發(fā)出了一種快速的溫和且操作方便的方法來(lái)進(jìn)行目前尚不能進(jìn)行N-磺化過(guò)程。并且通過(guò)廣泛的實(shí)驗(yàn)探索了該磺化反應(yīng)的雜原子的選擇性，實(shí)驗(yàn)表明在不加保護(hù)的情況下，N-的磺化反應(yīng)優(yōu)先于O-、S-，且反應(yīng)過(guò)程中保持其立體選擇性不會(huì)進(jìn)行消旋。并且已經(jīng)實(shí)驗(yàn)了該方法在多肽上的反應(yīng)效果，為此后化學(xué)手段進(jìn)行蛋白質(zhì)的翻譯后修飾以及了解磺基蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能提供了方法。
文章作者：SBD
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cbic.201900673
文章引用：
DOI:10.1002/cbic.201900673
