分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章，题目为“Clickable Multitargeting Cross-Linkers Based on SuFEx for In Vivo Cross-Linking Mass Spectrometry”，通讯作者是来自武汉大学的陈素明教授和孟庆涛医生，他们的主要研究方向是生物质谱组学。

交联质谱是一项用于辅助蛋白质结构鉴定和发掘蛋白质相互作用的一项重要的组学技术，而在这其中交联剂对于不同种类氨基酸的覆盖程度则决定了交联质谱鉴定的深度。此前交联质谱大多聚焦在赖氨酸和半胱氨酸残基的交联，而鲜有开发对于其他残基的反应warhead，并且大多交联剂出于其细胞膜渗透性较差，往往限制了其在活细胞中原位捕捉蛋白质相互作用的应用场景。本文作者创新型地开发了一种基于SuFEx反应原理的、膜渗透性的活细胞交联剂，用于多种活性残基的交联。

首先为了拓展交联氨基酸的种类，作者参考了磺酰氟类的化合物能够通过SuFEx反应和多种活性残基的反应特性，合成了两种三功能交联剂，其中活性最高的NHS酯部分负责首先和赖氨酸发生反应，随后反应性较低的磺酰氟基团通过SuFEx反应和邻近的多种氨基酸侧链反应，炔基把手则能够实现通过点击反应对交联蛋白和交联肽的富集。作者先在BSA模型蛋白上证明了交联剂的可用性，并统计了交联位点类型和交联残基间的距离约束，均符合交联剂的反应性质和交联半径。

在确认交联剂有较好的膜渗透性后，作者将该交联剂应用到活细胞上的标记。作者比较了富集前后的交联肽数目，发现经过富集能够显著提升交联肽的鉴定数目，同时统计了交联位点的特异性，发现仍以K-K之间的交联占比最大，K-Y之间的交联次之，还鉴定到了部分K-S、K-T、K-H之间的交联，显著拓展了蛋白质残基的覆盖范围。

最后，作者将目光集中在所交联到的STY位点的磷酸化比例，发现这些交联残基的磷酸化程度都较高，并在蛋白质功能区域高度富集，说明交联剂的富集一定程度上偏向于那些带有磷酸化的位点。考虑到磺酰氟warhead本身能够作为一种靶向活性蛋白酶催化中心的反应基团，这一现象可能与磷酸化残基自身的生物学功能相关。这一结果也说明了本文发展的交联剂能够在一定程度上捕捉并鉴定磷酸化残基及其结构特征和生物学功能。

总的来说，本文作者发展出一种基于SuFEx反应机理的新型交联剂，用于活细胞中交联质谱的应用，凸显了新型交联剂在分析蛋白质结构和功能上的应用潜力。

本文作者：SHL

责任编辑：WYQ

DOI：10.1021/acs.analchem.5c05561

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5c05561