铊化学允许将亲核氨基酸反应性转换为多功能中间体

蛋白质的化学多样化是生物过程和蛋白质本身复杂结构研究中的一个重要概念。马克斯·普朗克学会的研究人员现已在《自然化学》杂志上发表了他们关于氨基酸的有趣发现。

蛋白质的化学多样化涉及使用快速而温和的反应，选择性地针对特定氨基酸，从而成为蛋白质的组成部分。半胱氨酸是一个突出的例子，目前可以通过两种方式进行修饰。第一种方法需要为每个所需的修饰合成亲电子试剂，例如允许在非常复杂的生物混合物中跟踪分子的荧光探针。

第二种方法将半胱氨酸本身变成化学关键，然后可以使其多样化。到目前为止，这已经通过多步合成进行。这些方法的缺点是，在存在其多样化所需的外部试剂的情况下，不能引入关键点。这通常伴随着功能化试剂的选择有限，因为关键在纯化过程中需要持续存在于溶液中，因此本质上反应性降低。

马克斯普朗克研究所所长托比亚斯·里特(TobiasRitter)研究小组的一项新技术很有趣，因为它能够在基于单一亲电试剂的一锅法中引入高反应性中间体。此外，即使在存在外部试剂的情况下，该方法也允许新中间体的广泛多样化。

在他们的研究中，Ritter小组找到了一种利用乙烯基噻烯盐将半胱氨酸原位转化为高反应性表锍亲电子试剂的方法。该方法允许在单一一锅过程中将半胱氨酸与各种其他外部亲核试剂连接，而不需要额外的步骤。该方法使科学家能够使用非常靠近蛋白质表面的短而稳定的乙烯键将不同的生物相关功能基团与蛋白质连接起来。因此，提供了一种新的、有吸引力的方式来添加改变蛋白质化学环境的标签或功能。

当没有添加外部亲核试剂时，其他氨基酸可以与表锍中间体发生分子内反应。该反应性允许蛋白质-蛋白质连接和线性肽的大环化。虽然第一种方法可以研究蛋白质复合物及其经常改变的生物活性，但第二种方法使肽在用作药物等生物降解时更加稳定。

此外，从乙烯气体合成乙烯基铊盐使得里特小组能够合成具有不同同位素组成的试剂。这些同位素标记的化合物具有与未标记的衍生物相同的反应性，但分子量略有不同。因此，它们可用于最先进的质谱蛋白质组学研究，以从整个细胞系统中提取定量信息。总体而言，使用乙烯基铊盐的方法被证明是化学生物学领域中有用且广泛适用的工具。

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