蛋白質的化學修飾可改善蛋白的理化性質，賦予蛋白新的生理學功能，如延長半衰期、標記靶標受體、調節蛋白-蛋白相互作用等，在生物技術及藥學研究中具有重要意義。相較于蛋白質氨基酸側鏈及N端修飾技術的發展，蛋白質C端修飾策略比較匱乏。其中，經典的C端修飾方法主要為化學酶法，需要在目標蛋白質的C端融合特定標簽，利用酶催化反應將合成的含有相應氨基酸序列的修飾片段共價偶聯到蛋白質的C端，具有一定的限制。此外，基于化學手段的蛋白質C端修飾方法較為缺乏。因此，開發新型的、純化學的、底物范圍廣泛的C端修飾策略具有重要意義。11月7日，中國科學院上海藥物研究所黃蔚課題組在《自然-通訊》（Nature Communications）上，發表了題為C-terminal modification and functionalization of proteins via a self-cleavage tag triggered by a small molecule的研究論文。半胱氨酸蛋白酶結構域（CPD）被廣泛用作蛋白質C端標簽以提高目標蛋白的可溶性表達。與其他標簽相比，催化量的肌醇六磷酸（InsP6）即可實現CPD標簽的脫除。結合前期工作，研究推測在CPD的自裂解過程中可能存在硫酯中間體。因此，該團隊推測額外加入的氨基化合物可與硫酯中間體反應形成新的酰胺鍵，在標簽脫除的同時實現對蛋白質C端的衍生化。本研究從氨基化合物濃度、InsP6濃度、催化劑種類、緩沖溶液種類等多方面對反應條件進行優化，并對氨基底物以及蛋白底物進行拓展（轉化率最高可達95%以上）?？蒲腥藛T應用這一策略實現了納米抗體藥物偶聯物、納米抗體糖/肽偶聯物、雙特異性抗體的制備以及抗體C端的熒光標記，表明了該策略具有廣闊的應用場景。該方法通過化學手段實現了蛋白的快速功能化，具有無需酶催化、位點特異性好、修飾效率高、底物范圍廣等優點，為當前蛋白C端修飾手段匱乏提供了有力的補充，具有較大的應用潛力。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、上海市“揚帆計劃”、中國科學院特別研究助理項目、中國博士后科學基金、杭州市創新創業領導團隊項目和臨港實驗室等的支持。論文鏈接圖1.?小分子觸發的蛋白質C端修飾及功能化圖2.?新方法具有良好的蛋白質、氨基底物兼容性以及廣泛的應用場景