近日，我校生命科学学院优秀青年教师付彩云博士、副教授在美国加州大学旧金山分校药学院访问学习期间，以共同第一作者（排名第一和排名第三）在美国化学会志（Journal of the American Chemical Society, JACS，IF: 14.36）分别发表了题目为“Genetically Encoding Quinoline Reverses Chromophore Charge andEnables Fluorescent Protein Brightening in Acidic Vesicles”和“Genetically Encoding Fluorosulfate‑L‑tyrosine To React with Lysine, Histidine, and Tyrosine via SuFEx in Proteins in Vivo”的2篇研究论文。

溶酶体等细胞内的酸性囊泡在细胞生命活动过程中起了重要的作用。实时动态监测目标蛋白在这些酸性囊泡中的动态变化对于细胞的生理病理检测及靶向治疗相关疾病意义重大。但是目前常规的化学小分子探针具有特异性差等缺点，而遗传编码的荧光蛋白虽然具有高度时空特异性但却只能在接近中性环境下才能产生荧光，这些缺点限制了其在酸性环境下的使用。因此，开发一种高度特异性且能在酸性环境下产生荧光的遗传编码的荧光蛋白对于时空特异性地监测目标蛋白在细胞内酸性环境中的时空分布特性迫在眉睫。在“Genetically Encoding Quinoline Reverses Chromophore Charge andEnables Fluorescent Protein Brightening in Acidic Vesicles”研究论文中，付彩云老师等在加州大学旧金山分校Lei Wang教授的指导下设计了一种非天然氨基酸，并用合成生物学手段将该非天然氨基酸插入到大肠杆菌和哺乳动物细胞的目标蛋白中，从而使改造后的目标蛋白能在酸性环境中呈现绿色荧光，可应用于与酸性囊泡相关的目标蛋白的时空分布监测及靶向治疗相关疾病研究。

原文引用：DOI:10.1021/jacs.8b05814

另外，在“Genetically Encoding Fluorosulfate‑L‑tyrosine To React with Lysine,  Histidine, and Tyrosine via SuFEx in Proteins in Vivo”研究论文中，付彩云老师等也报道了基于遗传编码的氟硫酸-L-酪氨酸（FSY），其可被高效率和高选择性地引入大肠杆菌和哺乳动物细胞，它可在活细胞内通过硫氟交换（SuFEx）高选择性地与邻近的天然赖氨酸、组氨酸和酪氨酸反应，从而直接在活细胞中产生共价的蛋白内桥连和互作蛋白的蛋白间交联。这也是第一个在体内蛋白质水平上具有潜在生物反应性硫氟交换（SuFEx）的非天然氨基酸，且FSY对大肠杆菌和哺乳动物细胞无毒性。该研究论文也证明了FSY的邻近激活反应性、多靶向能力和优异的生物相容性，这对于体内蛋白质的共价处理是非常有价值的。此外，基因编码的FSY赋予常见的蛋白质具有下一代点击化学性质即硫氟交换（SuFEx）性质，这将为化学生物学、药物发现和生物治疗学提供广泛的应用。

原文引用：DOI:10.1021/jacs.8b01087