分享一篇發(fā)表在RSC chemical biology上的文章，文章題目為“Probing the metalloproteome: an 8mercaptoquinoline motif enriches minichromosome maintenance complex components as significant metalloprotein targets in live cells”，文章通訊作者為都柏林圣三一大學(xué)化學(xué)學(xué)院的Joanna F. McGouran助理教授，她們課題組的主要研究方向?yàn)榛诨钚缘牡鞍讟?biāo)記、DNA修飾和蛋白、多肽修飾。
基于親和力的探針（affinity-based probes,AfBP）是檢測(cè)復(fù)雜生物環(huán)境中小分子和蛋白質(zhì)之間相互作用的寶貴工具。金屬蛋白是一類具有治療意義的生物分子，它們結(jié)合金屬離子作為關(guān)鍵結(jié)構(gòu)或催化結(jié)構(gòu)域的一部分，是引人注目的研究靶標(biāo)。然而，目前適用于分析金屬蛋白質(zhì)組的化學(xué)工具范圍有限。本文作者基于前人研究發(fā)現(xiàn)的表現(xiàn)出金屬酶抑制活性的鋅離子結(jié)合基團(tuán)（zinc-binding group，ZBG）8-巰基喹啉（8MQ）設(shè)計(jì)合成了新型的靶向金屬結(jié)合蛋白的AfBP，8MQ在先前的研究中表明可以有效抑制JAB1/MPN/Mov34金屬酶（JAMM）家族的鋅依賴性成員Rpn11，Rpn11是26S蛋白酶體的一部分，抑制Rpn11活性會(huì)阻礙26S蛋白酶體的功能，導(dǎo)致冗余蛋白的積累和細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)。該探針的設(shè)計(jì)思路為：以8MQ為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，先前的構(gòu)效分析得到的結(jié)論是在3位進(jìn)行衍生不會(huì)影響其與蛋白結(jié)合，于是作者在3號(hào)位衍生了兩種光交聯(lián)基團(tuán)：雙吖丙啶和二苯甲酮，分別得到化合物SMK-24和SMK-22，同時(shí)還合成了不帶8MQ基團(tuán)的光交聯(lián)探針25和作為競(jìng)爭(zhēng)性對(duì)照的化合物20。之后作者檢測(cè)了SMK-24與鋅離子的結(jié)合效果，并檢測(cè)了SMK-22和SMK-24對(duì)Rpn11的酶活抑制效果，發(fā)現(xiàn)SMK-24抑制效果與未衍生的化合物20幾乎一致。且SMK-24的穿膜性也比SMK-22好，于是后續(xù)實(shí)驗(yàn)都圍繞SMK-24進(jìn)行。SMK-24在純蛋白水平可以有效標(biāo)記Rpn11，在活細(xì)胞或者細(xì)胞裂解液中也都可以有明顯的標(biāo)記信號(hào)。隨后，作者用化合物20和SMK-24進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)幾種金屬蛋白在SMK-24組中有顯著富集，其中迷你染色體維護(hù)復(fù)合體中的多個(gè)組分在活細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中都顯著富集，微染色體維持復(fù)合物是一種鋅離子蛋白組裝體，具有解旋酶活性。細(xì)胞周期分析實(shí)驗(yàn)顯示，用SMK-24處理的HEK293細(xì)胞在G0/G1期出現(xiàn)停滯，與DNA解旋酶復(fù)合物失活一致。綜上所述，本文開發(fā)了一種可用于活細(xì)胞中標(biāo)記金屬結(jié)合蛋白的AfBP。https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/cb/d4cb00053f原文引用：DOI：10.1039/d4cb00053f
