光反應(yīng)賴氨酸的高難度合成原理及應(yīng)用

眾所周知，組蛋白的翻譯后修飾對(duì)于表觀遺傳調(diào)控及多種生物學(xué)過(guò)程具有重要的生物學(xué)意義�？蛇z傳編碼的光交聯(lián)探針已經(jīng)成為研究活細(xì)胞內(nèi)蛋白-蛋白相互作用的重要工具，開(kāi)發(fā)可遺傳編碼的組蛋白光親和標(biāo)簽，將會(huì)極大地推動(dòng)組蛋白化學(xué)修飾的識(shí)別機(jī)制和功能研究。

光交聯(lián)反應(yīng)（也稱作光親和標(biāo)記，photoaffinity labeling, PAL）指小分子配體在光照作用下與生物大分子生成共價(jià)鍵的化學(xué)反應(yīng)。這類反應(yīng)被廣泛用于藥物化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、生物化學(xué)等領(lǐng)域。它為研究蛋白-蛋白之間的相互作用，尤其是微量、瞬間的蛋白之間的相互作用提供了一種有效的方法。

圖1.Photo-lysine 作用原理

利用光交聯(lián)技術(shù)開(kāi)發(fā)的光反應(yīng)賴氨酸（Photo-lysine）^[1]，是一種基于賴氨酸的新型光反應(yīng)性氨基酸，它能夠捕獲結(jié)合賴氨酸翻譯后修飾的蛋白質(zhì) ^[2-3]。為研究組蛋白翻譯后修飾提供了一種有效的檢測(cè)工具，對(duì)表觀遺傳學(xué)及多種生物學(xué)過(guò)程的研究具有重要意義。但由于其自身的光敏感性（遇光極易分解）以及高難度的避光合成技術(shù)，使得光反應(yīng)賴氨酸的合成難度與門(mén)檻被極大提高。正因如此，縱觀全球，光反應(yīng)賴氨酸也僅有少數(shù)幾家公司，能夠做到 mg 級(jí)別的產(chǎn)品儲(chǔ)存。

圖2. 光反應(yīng)賴氨酸結(jié)構(gòu)圖

MCE 的研發(fā)團(tuán)隊(duì)為此專門(mén)建立避光實(shí)驗(yàn)室，并花重金購(gòu)買相應(yīng)的避光生產(chǎn)儀器。首先從最簡(jiǎn)單的工業(yè)原料出發(fā)，克服中間體 B 與中間體 D 的產(chǎn)率極低的難題。而成功得到高產(chǎn)率的中間體 D之后，一步一步地逐漸完善合成避光合成的反應(yīng)步驟，最終，MCE 成功合成了光反應(yīng)賴氨酸（Photo-lysine）！MCE 不僅僅滿足于光反應(yīng)賴氨酸的成功生產(chǎn)，更在之后的合成過(guò)程中不斷對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化，將目前業(yè)內(nèi)光反應(yīng)賴氨酸（Photo-lysine）只有 mg 級(jí)別規(guī)模的生產(chǎn)成功擴(kuò)大到了 g 規(guī)模級(jí)別！這樣的 MCE，您一定不知道吧！

圖3.反應(yīng)賴氨酸（Photo-lysine）的合成路線

 MCE (MedChemExpress) 作為全球前沿的科研化學(xué)品和生物活性化合物的生產(chǎn)與供應(yīng)商，在多樣化的生物活性分子制備合成方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。我們的合成團(tuán)隊(duì)擁有多種先進(jìn)的化學(xué)合成技術(shù)，并長(zhǎng)期專注于復(fù)雜化合物的定制合成和工藝研究，精通新路線設(shè)計(jì)和路線優(yōu)化，并利用豐富的資源及先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)施，致力于為全球科研客戶提供前沿最全的高品質(zhì)小分子活性化合物。MCE 擁有專業(yè)技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)追蹤前沿的制藥及生命科學(xué)研究進(jìn)展，進(jìn)而保證能夠?yàn)閺V大科研工作者提供前沿的活性化合物，以滿足前沿的科研需求。

參考文獻(xiàn)

[1] Yang T, et al.Photo-lysine captures proteins that bind lysine post-translationalmodifications. Nat Chem Biol. 2016 Feb;12(2):70-2.

[2] Prabhu NS, Yun H. Comparative analysis ofpolyspecificity of the endogenous tRNA synthetase of different expression hosttowards photocrosslinking amino acids using an in silico approach.J Mol Graph Model. 2017Aug;75:375-382.

[3] Xie X, Li XM, et al.Genetically Encoded PhotoaffinityHistone Marks.J Am ChemSoc. 2017 May 17;139(19):6522-6525.

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