分享一篇发表在JACS上的文章，题目为“Rapid and High-Yielding Disulfide Bioconjugation at Any Desired Site in Proteins”，通讯作者是来自博帕尔印度科学教育与研究所（IISER）的Dimpy Kalia，她的研究方向聚焦于生物偶联和化学生物学。这篇文章中，作者开发了在蛋白质任意位点进行二硫键生物偶联的工具。

目前，在生理条件下进行肽和蛋白质的位点特异性标记仍是一项重大挑战。由于Cys残基亲核性较高，基于Cys的位点特异性生物偶联已经得到广泛发展。然而基于二硫键的生物偶联在蛋白质标记中尚未得到广泛应用。因此本篇文章中，作者希望克服此前方法中存在的反应动力学缓慢、产率偏低和位点局限性等问题。

作者首先对此前的二硫键重桥试剂进行优化，使用亲电性更强并可用于进一步修饰的醛基，并引入烷基/芳基羧酸作为离去基团。使用含二硫键的小分子和环肽测试，结果显示作者设计的StapleAld试剂能以极快的动力学产生二硫键重桥产物。

进一步，作者选择溶菌酶作为模型蛋白进行测试，StapleAld试剂能以30分钟内90%转化率进行蛋白质上二硫键的重桥反应，引入的醛基也可以用于后续炔基或荧光基团修饰。于是作者将这一方法应用于抗体的小分子标记，可以实现抗体二硫键的完全转化，偶联产物荧光团与抗体比值为4.0，并且可以用于活细胞共聚焦荧光成像。

最后，作者利用基于LplA酶的化学酶法，向蛋白融合表达的LAP标签上引入硫辛酸标记，随后使用StapleAld试剂对硫辛酸二硫键进行标记，即可实现在蛋白任意位点进行二硫键生物偶联。作者证明了这一LAP-StapleAld策略可以用于在蛋白末端或内部进行生物偶联，并且不会影响蛋白质内部的天然二硫键。

总的来说，这篇文章中作者开发了StapleAld技术用于蛋白质二硫键在生理条件下的快速高效生物偶联，并进一步拓展设计了LAP-StapleAld技术，实现在蛋白质任意位点安装二硫键并进行StapleAld标记。

本文作者：LCX

责任编辑：LZ

DOI：10.1021/jacs.5c13581

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c13581