中國科學院上海藥物研究所研究員黃河、柳紅合作，研究設計合成了一種含有吡啶甲醛片段的可斷裂分子探針2PCA-Probe，可實現對蛋白質N-端的深度富集檢測。相關研究發表于《美國化學會志》。
蛋白質水解是一種廣泛存在的翻譯后修飾方式，在多種生物過程中發揮重要作用。在正常組織中，大多數蛋白酶的活性受到嚴格調控，而在腫瘤組織中則往往被異常激活，并通過介導免疫逃逸、腫瘤細胞侵襲等多個途徑促進腫瘤的發生發展。通過對蛋白質N-端進行系統檢測可獲得蛋白水解斷裂信息，但現有的N-端組學檢測方法存在操作復雜、檢測深度不高等缺陷，限制了蛋白水解相關研究的進展。
研究團隊發現，吡啶甲醛片段與N-端氨基酸可以選擇性發生環化反應形成咪唑烷酮結構，還可發生羥醛縮合反應，并由此發現該類標記方法生成的新診斷片段。通過該診斷片段信息，可以規避以往此類探針標記時遇到的限制，即無法標記2位氨基酸為脯氨酸的多肽。
利用該方法，研究團隊對三對結直腸癌組織和癌旁組織的N-端組進行了深度富集檢測，共鑒定到了4686種N端多肽。進一步分析顯示，腫瘤組織中的蛋白水解過程較癌旁組織更活躍，且腫瘤組織中發生水解的蛋白主要富集在代謝通路和免疫通路，這可能與腫瘤組織的代謝重編程和免疫逃逸過程相關。該研究建立了一種全新的N-端組深度檢測方法，為疾病發病機制中的蛋白質水解過程研究提供了有力的新工具。
2PCA-Probe探針結構及標記檢測流程
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