今天推荐一篇Angewandte Chemie International Edition的文章，通讯作者是韩国基础科学研究所的Sungwoo Hong 和Jeabong Jang。

      利用可见光光催化进行位点特异性的生物偶联策略，能够实现在较为温和的反应条件下选择性地修饰生物分子，是生物偶联备受关注的领域。然而，这方面的策略目前仍存在对其他亲核性氨基酸容忍度低、被修饰的肽段大小受限、需要额外的金属催化剂或氧化剂、有机溶剂依赖等局限，导致其生物兼容性不够高。本文基于自由基巯基-烯的点击化学反应，发展了一种策略能够在可见光诱导下，在无金属、无氧化剂地参与下，实现与水兼容的半胱氨酸高效、特异性的生物偶联。

      此前，其课题组开发了一例有机光催化剂Q1，基于喹诺酮的色变单元，在可见光诱导下，成功实现了吡啶不同的功能化，这个反应在1:1的DMF:磷酸盐水溶液中也能够获得不错的量子产率，因此，作者思考假如在光敏荧光团Q1骨架的合适位置上加入烯烃的部分是不是就能够通过与半胱氨酸残基的生物偶联过程来实现荧光团与生物分子的直接组装。因此，作者设计并合成了探针QPEG，其中，八个PEG是为了增加化合物的水溶性已增加反应与水的兼容性。随后，作者先后进行氨基酸和多肽与QPEG的反应，发现在1:9的DMF:磷酸盐水溶液中，蓝光照射下，QPEG均能与氨基酸或多肽上的半胱氨酸发生高特异性的偶联反应，对其他各类氨基酸都具有很高的兼容性。且这个反应只标记游离的半胱氨酸，对二硫键不反应，若需对二硫键上的半胱氨酸进行标记，只需加入还原剂TCEP。此外，作者还利用这个策略对蛋白进行了标记Ub K63C和BSA均实现了预期的半胱氨酸特异性偶联。通过引入催化剂QCAT，还能够将探针QPEG的荧光团换成生物素等相关分子，对含半胱氨酸的生物分子实现不同标签的标记。

      作者还对机理机理进行了探究，是基于氢原子转移的自由基巯基-烯反应。这个高效、简单且与水兼容的点击反应，有望在生物医药方面进行拓展应用。

本文作者：CXM

责任编辑：LZH

原文地址：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202010217

原文引用：DOI：10.1002/anie.202010217