分享一篇发表在Angew上的文章，标题为Cysteine-Assisted Click-Chemistry for Proximity-Driven, Site-Specific Acetylation of Histones。文章的通讯作者是剑桥大学的Gonçalo J. L. Bernardes教授，他们课题组致力于发展可用于活细胞内的蛋白选择性标记反应。

组蛋白上的乙酰化修饰是一种重要的翻译后修饰，它可以通过中和组蛋白上的正电荷而使得染色质结构更加舒展，进而促进下游基因的转录。虽然目前已知组蛋白上有大量的功能性乙酰化位点，但由于目前缺乏能够大量、高选择性得到特定位点带有乙酰化修饰的组蛋白的手段，因此对单个位点的功能研究仍然受限。本文作者通过在组蛋白上预先引入邻近的Cys突变的方式，结合点击化学实现了对邻近Lys的选择性乙酰化修饰。

他们的策略是首先在目标的Lys附近寻找一个位点并将其突变为Cys，例如文中为了修饰K9引入了K4C/K14C突变，为了修饰K56则引入了R52C突变，然后加入连有DBCO的马来酰亚胺，通过马来酰亚胺与Cys的反应来引入DBCO，随后加入连有叠氮基团的一种此前报道过的较为稳定的乙酰化试剂——gem-dithioacetate(偕二硫代乙酸酯)，进而通过邻近效应实现相邻赖氨酸位点上的乙酰化。

以已知的重要乙酰化修饰位点H3K9Ac为例，作者分别在肽段和纯蛋白上验证了策略的可行性，通过在邻近位置引入K4C/K14C的突变，再用马来酰亚胺引入DBCO，随后通过click反应引入乙酰化修饰，优化条件后能够仅在目标的H3K9上引入乙酰化，而不产生其它位置上带有修饰的产物。除了修饰位于蛋白末端的H3K9外，作者也测试了修饰在蛋白中部的H3K56，得到了类似的高选择性。在肽段水平上在，作者也证实了序列中的其它亲核性氨基酸残基不会导致副反应的产生。

考虑到该方法在邻近位置突变产生了Cys，并引入了较大的DBCO的click产物部分，因此作者也测试了这些额外引入的部分是否会干扰修饰原本的性质。他们发现这种方法产生的H3K4C**K9Ac和H3R52C**K56Ac均还能够被对应位点的乙酰化抗体识别，并且均可在去乙酰化酶Sirt3的处理下产生显著的修饰水平下降，说明额外引入的click部分没有对修饰产生非常大的干扰。

总之，这篇文章开发了一种对蛋白上进行位点选择性赖氨酸乙酰化修饰的手段，可用于特定位点上翻译后修饰机制和功能的研究中。

原文引用：https://doi.org/10.1002/anie.202208543