科学家们开发了一种新的甲硫氨酸选择性脱硫编辑策略

中国科学院上海药物研究所研究员黄蔚研究小组发展了光催化甲硫氨酸选择性脱硫策略。具有反应条件柔和、反应效率高、氨基酸兼容性好等优点。它能准确编辑多肽，扩大多肽装饰的化学空间，促进硫化学在可见光催化反应中的应用。5月5日，相关研究在《美国化学协会》上发表。

S-甲硫酸腺苷(SAM)它是一种经典的辅酶因素，参与SAM依赖性甲基转移酶和SAM自由基酶的各种催化反应，并在体内介导各种化学转化过程。2010年的一项研究发现了一种非典型的SAM自由基酶-白喉酰胺生物合成酶DPH2。DPH2能在SAM分子中引起S吗?C(γ) 键均裂，形成3-氨基-3羧基丙基自由基(ACP·)，这样就可以装饰EF2组氨酸残基的蛋白质翻译延伸因素。

受此启发，研究团队开发了一种独特的甲硫氨酸选择性脱硫编辑策略。首先，有选择地将甲硫氨酸转化为硫，然后通过光催化触发基于硫的分子内自由基替代反应，释放出独特的ACP自由基，从而被受体捕获并获得稳定的装饰产品。

光催化剂、氧化剂和光对反应的发生尤为重要。研究人员进一步在多肽上组装了不同类型的自由基受体和功能片段，显示了该策略在快速构建多样性多肽偶联物方面的潜力。同时，该策略在氨基酸类型上具有良好的兼容性。对于含有多种甲硫氨酸的多肽，也可以成功地进行选择性脱硫编辑，以显示其在复杂基础结构修改中的潜力。研究人员还将该策略应用于多肽的环境化学中，构建了多种多肽产品，显著提高了多肽的代谢稳定性。

机制研究表明，反应构成脱卤芳基自由基和ACP自由基中间体，其中碘代芳基对反应的发生尤为重要。在硫分子自由基替代反应过程中，ACP自由基的形成在动力学和热学方面具有优势，这与实验结论中的断键选择性一致。