生物分子的选择性化学修饰对于推进现代生物医学研究至关重要。尽管针对高反应活性但含量较低的硫醇基团(如半胱氨酸)的偶联策略已取得显著进展,但开发能够靶向更丰富的天然功能基团,尤其是赖氨酸侧链伯胺的化学方法,仍是一项重大挑战。理想的策略应在保持高反应活性与精确性的同时,与硫醇化学正交,从而实现多位点或多重生物偶联。然而,胺基团的反应性受限于其弱亲核性及在生理 pH 下的质子化特性,导致硫醇–胺正交标记长期难以实现。
近日,南开大学陈弓/常州大学徐华栋团队报道了一类新型吡啶并三唑甲醛(PTAC)试剂,可在温和、生物相容的条件下,对小分子及复杂生物分子中的伯烷基胺进行高效、选择性和干净的标记。PTAC 采用独特的“快速捕获”机制:甲醛诱饵首先与胺形成亚胺中间体,随后通过互变异构化介导的三唑环摆动实现不可逆捕获,仅释放水作为副产物。
吡啶环与三唑核心的融合削弱了 N–N 键稳定性,使体系可被胺选择性激活,同时保证卓越的稳定性和硫醇正交性。PTAC 对多种天然官能团表现出优异的兼容性,能够实现前所未有的胺标记效率。综合而言,PTAC 试剂兼具高反应活性、化学选择性与官能团耐受性,在胺特异性生物偶联中实现了与硫醇化学相当的性能,为现有硫醇靶向方法提供了强有力的替代与补充。