分享一篇發表在JACS上的文章，題目為“Serendipitous Discovery of Photolytic Thiosulfoxide Formation: Application for Visible-Light-Inducible Manipulation of Supersulfide Level in Biological Systems”，通訊作者是來自名古屋市立大學的Mitsuyasu Kawaguchi和Hidehiko Nakagawa教授，研究方向是材料及藥物化學。
細胞中的一些硫醇，如蛋白上的半胱氨酸殘基以及谷胱甘肽，部分以過硫化物的形式存在（RSSH）。他們可以通過提供零價硫原子（S0）進行S-巰基化。由于具有較高的親電和親核反應特性，過硫化物可作為抗氧化物與ROS反應。然而，由于其不穩定性，研究過硫化物的生物合成途徑具有一定的挑戰。目前已有一些研究開發了基于UV照射的過硫化物釋放策略，但紫外光對細胞具有光毒性，因此在本文中作者希望開發一種可見光響應性過硫化物釋放策略。
為了實現可見光控的CysSSH釋放，作者以香豆素為基礎設計了N-乙酰半胱氨酸過硫化物供體NAC-SS-DEAC。作者首先確定了其在400nm處有最大吸收，說明405nm的LED光照射應當對光解有效。隨后，作者研究了NAC-SS-DEAC的光解產物。他們在體系中加入了HPE-IAM用于穩定產生的NAC過硫化物，然而LC-MS結果表明兩種目標產物的量都非常少，反而是生成了P1和P2兩種化合物。過程分析表明隨著反應的發生先產生P1而后生成P2。作者分析發現，這些實際生成的產物是由原料經脫硫而產生。
隨后，作者對釋放的硫原子進行了熒光分析。作者分別使用了檢測H2S的特異性探針HSip-1以及S0特異性探針SSP4，結果表明在可見光的照射下SSP4的信號顯著上升，說明在反應過程中產生了S0。近期，Dick課題組的研究表明，在碘乙酰胺IAM標記蛋白過硫化物時會自發形成硫代亞砜，而由于其硫原子很容易被親核試劑所捕獲，所以會進一步脫硫生成蛋白-S-AM。因此作者認為他們所開發的NAC-SS-DEAC可能在光照后也經歷了類似的過程，從而可以作為供體將S0轉化到臨近的親核試劑。
?最后，作者在細胞水平上應用了NAC-SS-DEAC，并采用SSP4檢測細胞內過硫化物的水平。他們發現在光照射下NAC-SS-DEAC組的熒光信號發生了增強，而在其他條件下則沒有觀察到明顯的熒光。
總的來說，在本文中，作者開發了一種可見光響應性N-乙酰半胱氨酸過硫化物供體NAC-SS-DEAC，用于在活細胞中提升過硫化物水平。
本文作者：WYQ
責任編輯：MB
DOI：10.1021/jacs.5c00196
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c00196
