新方法實現腦病理切片淀粉樣蛋白斑塊的“快速標記”

　　近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員劉宇團隊與中國醫科大學附屬第一醫院教授馬春燕團隊合作，開發了一種基于硼酸緩沖液激活的蛋白質化學標記新方法，實現了阿爾茨海默病小鼠腦組織中淀粉樣蛋白斑塊的快速標記與富集解析，為腦疾病相關病理聚集體的組分分析提供了新的技術手段。相關成果發表在《德國應用化學》。

　　重氮化合物作為一類重要的卡賓前體，可通過生成高活性中間體實現生物正交共價標記，在蛋白質化學標記領域受到廣泛關注。目前，重氮化合物的激活主要依賴金屬催化、光誘導及酸性條件，但這些方法在生物樣本兼容性、光照條件、組織穿透度等方面存在局限。因此，發展溫和、高效且具有生物兼容性的重氮激活化學，是實現其在復雜生物體系中標記并富集蛋白質的技術關鍵。

　　本工作中，研究團隊以芳基重氮乙酸酯為模型底物，系統篩選了不同生物樣本兼容的緩沖液體系、路易斯酸及金屬離子等激活條件，發現硼酸緩沖液能夠在溫和生理條件下有效激活重氮化合物，并實現對蛋白質的快速共價標記。與已報道的激活方式相比，該方法具有反應條件溫和、標記速度快等技術優勢。定量核磁共振分析和串聯質譜鑒定表明，該反應主要靶向蛋白質中含羧基的氨基酸殘基，表現出較高的標記選擇性。

　　基于該新型硼酸緩沖液激活重氮化學，研究團隊進一步構建了靶向淀粉樣蛋白斑塊的化學標記探針，通過腦組織切片樣品前處理過程中簡單置換硼酸緩沖液體系，即可實現阿爾茨海默病小鼠腦病理切片中淀粉樣蛋白斑塊的快速、原位標記。富集分離后的蛋白質組學分析展示了斑塊蛋白的組分及互作網絡。該方法鑒定了阿爾茨海默病關鍵致病相關蛋白APP及其互作蛋白，為深入研究病理性蛋白聚集體的組成與功能提供了新的分析工具。

　　本研究進一步拓展了該策略在腦疾病病理樣本分析中的應用，建立了一種面向腦病理組織分析的簡易分析方法，為阿爾茨海默病等神經退行性疾病相關研究提供了新的技術手段。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1002/anie.1990347