分享一篇发表在JACS的文章，文章题目为“Tertiary Amine Coupling by Oxidation for Selective Labeling of Dimethyl Lysine Post-Translational Modifications”，文章通讯作者为埃默里大学化学系的Monika Raj，她的课题组的主要研究领域是为研究生物分子开发新的化学反应和连接方法。赖氨酸上的二甲基化（Kme2）是一种重要的翻译后修饰，它调控许多生理过程并与疾病相关。目前检测Kme2主要依赖基于亲和力的方法，比如抗体或者甲基结合域，但是这些方法不适用于全局地检测Kme2，因为它们具有序列特异性，只会识别特定序列中K上的二甲基化修饰。此外，基于亲和力的方法不能检测胰蛋白酶消化后的Kme2，因为它们需要识别Kme2两侧的氨基酸，所以，基于质谱的蛋白质组学需要对肽段进行额外修饰以降低假阳性。目前没有一种方法可以选择性标记Kme2，而本文作者开发出了叔胺氧化偶联（Tertiary Amine Coupling by Oxidation，TACO）方法用于选择性地标记Kme2。TACO方法主要机理是叔胺在氧化条件下倾向于生成高度亲电子的亚胺离子，亚胺离子之后会水解变成醛，而可以对醛进行标记。首先作者筛选了可以提高Kme2到醛转化的反应条件，最终选择了用Selectfluor作为氧化剂，使用哌啶作为碱，在NaP Buffer中室温反应1 h即可有83%的转化率。之后，作者研究了TACO反应的化学选择性，发现在His、Met、Cys、Trp上也会发生氧化反应，但是得到的产物不会被后续的羟胺探针标记，所以不会造成影响。接下来，作者在一些已知的会发生Kme2修饰的组蛋白肽段上检验了TACO反应的实用性，先利用TACO反应将Kme2转化为醛，然后用一些羟胺分子给肽段加上了炔基、生物素等。为了检测TACO在复杂生物体系中的表现，作者将有Kme2修饰的多肽混入A549或者H1792细胞的裂解液中，然后进行TACO反应，用LC-MS分析，发现所有的肽都转化为了对应的醛产物。作者还在蛋白水平检验了TACO的实用性。最后，作者从细胞中提取了细胞核，利用TACO结合质谱，鉴定到了LnCap细胞中13个新的Kme2位点和MCF-10A细胞中8个新的Kme2位点。综上所述，作者开发了一种用于选择性标记细胞中二甲基化赖氨酸的方法。文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00253原文引用：DOI: 10.1021/jacs.4c00253
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