推荐一篇发表在Nat. Chem.上的论文，题目为“Chemoselective umpolung of thiols to episulfoniums for cysteine bioconjugation”，通讯作者是德国马普所的Tobias Ritter教授，Ritter教授课题组主要致力于开发新颖的化学反应，主要涉及有机化学和有机金属化学、复杂分子合成以及机理研究。

有效地为蛋白质引入不同的官能团化修饰具有一定的挑战性, 因为它需要在生物相容性的条件下进行快速、选择性的反应来产生稳定的加合物。半胱氨酸(Cys)由于天然丰度存在较低，以及内在的反应性，通常是在生理条件下进行位点选择性修饰的首选目标。常见方法是利用Cys与亲电试剂的反应，从而实现快速高效的官能团化。然而这种方法需要对引入的官能团进行复杂的化学衍生。因此作者设想，将Cys原位转化为反应性更高的亲电基团，将能与反应性不够的各种亲核试剂反应。作者所在课题组前期报道了几种乙烯基噻蒽鎓盐类化合物，他们的反应活性超越了传统的卤化物，作者推测该化合物可以在生物相容的条件下实现对不同复杂程度分子的多功能官能团化。

 乙烯基噻蒽鎓盐类化合物(VTT)是稳定的、可溶于水的乙烯基化试剂，与传统的迈克尔受体如马来酰亚胺相比，VTT及其四氟化衍生物VTFT可以选择性地加成到半胱氨酸后，由于TFT非常容易离去，随后会形成一个带正电的亲电环状中间体，从而使得与混合物中其他反应性较低的亲核试剂进一步反应生成目标加合物。基于此，作者以91%的产率成功生成了叠氮化的谷胱甘肽(GSH)，而没有观察到任何副反应。通过测定速率常数，发现该化学连接比Cys与碘乙酰胺的烷基化反应进行得更快。接下来作者将该反应扩展到了蛋白水平，观察到GFP完全转化成了叠氮化产物。目前还没有报道的方法允许在单一步骤中以如此高的速率和温和的条件将叠氮化物引入蛋白质中。此外作者还通过核磁的方法来探讨该修饰对蛋白三级结构的干扰，数据表明反应后蛋白三级结构保持不变，这与半胱氨酸修饰的高化学选择性是一致的。并且作者也通过实验证明，马来酰亚胺通常不能区分同一蛋白质上的多个半胱氨酸残基，这种VTT修饰半胱氨酸可以保留催化活性中心的Cys，只选择性反应表面暴露的Cys残基，维持蛋白的功能活性。

 作者基于此连接方法应用于多个方面，比如合成天然氨基酸的订书肽，比如通过VTT试剂将Cys转化为亲电基团，然后与亲核的氨基酸赖氨酸或者谷氨酸反应形成订书肽。除此之外，作者还合成了稳定性同位素标记的VTT活VTFT试剂，通过定量蛋白质组学的技术量化细胞应激反应。比如，作者使用未标记和标记的VTT处理37°C和43°C培养的大肠杆菌裂解物，1：1混合物中鉴定到244个含有修饰半胱氨酸的多肽，其中20个显示出因温度升高而导致的丰度显著变化。另外，作者还将该反应用于蛋白蛋白相互作用的研究，因此VTT试剂能够引入一个短的两碳的连接体，当不引入额外的亲核试剂的情况下，可以与距离相近的亲核氨基酸反应，从而可能识别其他试剂无法检测到的蛋白质-蛋白质间相互作用(PPI)。作者利用这个方法鉴定到了一个先前未知的PPI，基于交联氨基酸的位置以及交联链长对其进行几何约束，通过计算模拟在几何约束内，并且该交联也通过同位素标记的VTT试剂再次得以验证。

总之，这篇文章利用乙烯基噻蒽鎓盐类化合物实现了半胱氨酸位点特异性的功能化，并将该连接反应成功用于订书肽的合成，以及蛋白蛋白相互作用的研究。