跟大家分享一篇发表在JACS上的文章，文章题目是“Proximity-Dependent Labeling of Cysteines”，本文的通讯作者是来自马萨诸塞大学医学院的Paul R. Thompson教授，他们课题组主要研究方向是利用生化方法解决化学、生物化学和生物学等方面的问题。
蛋白质-蛋白质相互作用在许多细胞过程中具有关键作用，在不干扰细胞微环境的情况下检测瞬时结合相互作用是一个重大挑战，尽管目前有BioID，TurboID和APEX等邻近标记手段，但是由于这些标记过程中引入了不同的细胞毒性物质，对细胞的氧化还原通路等过程产生影响。因此，本文作者开发了一种新型的基于邻近标记策略识别相互作用蛋白质的方法，该方法具有快速动力学和高空间分辨率，并且不会引起显著的细胞毒性。
在此之前，作者受启发于NNMT催化S-腺苷-L-甲硫氨酸(SAM)依赖性甲基化，将烟酰胺(NAM)转化成N-甲基烟酰胺(Me-NAM)的过程，发展了4-氯吡啶作为NNMT底物来生成相应的甲基化产物。本文中，作者设计了炔基取代的4-氯吡啶，作为自杀性探针，可以被NNMT催化甲基化，这种N-甲基化产物具有亲电性，可以扩散出活性位点并共价修饰近端蛋白质上的半胱氨酸。将标记的蛋白质通过铜催化的叠氮化物-炔环加成(CuAAC)化学连接到生物素-叠氮化物，通过链霉亲和素富集，就可以对邻近的蛋白通过串联质谱法鉴定。
为了验证该技术的实用性，作者将NNMT融合到蛋白质精氨酸脱亚胺酶2(PAD2)和丙酮酸脱氢酶激酶1(PDK1)上，首先比较了融合蛋白中NNMT的活性，发现融合之后只会略微降低NNMT的催化活性，接下来，分别对这两种蛋白的相互作用蛋白进行了研究。在PAD2的研究中，将数据与之前SIBLing和BioID2建的库进行比较。验证了PAD2蛋白会在钙的作用下发生定位变化，从细胞质进入细胞核，与BioID相比，该方法标记时间短（只需要5min），并且没有明显的细胞毒性。在PDK1的研究中，验证了该蛋白的相互作用蛋白主要是线粒体定位的，该方法具有细胞器特异性，并且通过质谱验证了标记位点在半胱氨酸上。
总而言之，本文开发了一种新的邻近标记策略，能够特异性标记半胱氨酸。
本文作者：Cheny
责任编辑：LDY
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.1c07069
文章引用：DOI：10.1021/jacs.1c07069
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