摘要
半胱氨酸在生物系统中发挥着多种重要作用，比如调节细胞内氧化还原水平、辅酶金属中心的配位以及其他翻译后修饰。由于半胱氨酸独特的巯基结构具有很强的亲核性，以及其在蛋白质中的相对丰度低，因此以位点选择性的方式化学修饰半胱氨酸残基，在蛋白质的生物偶联中得到了广泛的应用。传统的半胱氨酸生物偶联主要依赖于直接烷基化策略，包括Michael加成和SN2反应。然而这些方法生成的硫醚可以与其他游离的半胱氨酸或谷胱甘肽进行硫醇交换，干扰了化学修饰的稳定性。基于此，本论文发展了一例光催化苯乙炔直接与亚磺酸钠和二硫化物的三组分原子转移自由基加成反应，避免了使用S-烷基硫代磺酸酯这一类化学稳定性差且合成上具有挑战性的化合物作为底物，制备了一系列的(E)-β-烷基磺酰基乙烯基烷基硫化物，表现出良好的区域选择性和立体选择性。鉴于该反应温和的反应条件和广泛的官能团兼容性，这一策略被成功应用于在液相中和树脂上标记复杂多肽的半胱氨酸残基，实现了在多肽上安装磺酰基衍生的氧化还原响应变色荧光探针(ESAC)。值得注意的是，光物理研究表明ESAC中二芳基酮羰基和醇羟基可以在细胞内氧化还原过程中相互转化，这一化学结构的变化也揭示了ESAC探针在进入细胞前后发射荧光由蓝色变为绿色的具体机制。
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