翻译后修饰 (PTMs) 是指蛋白质在翻译后的化学修饰过程，比较常见的有磷酸化、乙酰化、甲基化等等类型，大部分蛋白质只有经过了该过程才可以发挥其生理功能。对PTMs的研究可以帮助确定蛋白质的活性状态，以及与其他蛋白质的相互作用，具有十分重要的意义，但是由于缺乏合适的研究方法，这一过程的研究长期受到了阻碍。

2016年，Yang等人通过将光交联剂（二氮嗪）并入天然赖氨酸的侧链，合成了一种名为Photo-lysine的新型光反应性赖氨酸，它可以标记结合赖氨酸翻译后修饰的蛋白质。

图1. Photo-lysine结构式

该新分子经紫外线照射可诱导蛋白质分子之间的强烈交联，以此固定细胞中的蛋白质-蛋白质相互作用。同时，为了研究该分子是否会影响蛋白质的正常功能，研究人员将细胞培养在含Photo-lysine的培养基中，观察线粒体苹果酸脱氢酶（MDH2）的活性，最终证实了利用Photo-lysine合成的蛋白质仍然保持了其原始功能。

图2. 光介导的蛋白质交联示意图（图片来源《Nature》）

作为哺乳动物的必需氨基酸之一，赖氨酸参与合成了绝大部分重要生理活动所需的蛋白质（如酶、激素、信号受体等）选取赖氨酸作为标记物，有助于跟踪这些蛋白质是如何进行翻译后修饰的，从而进一步了解蛋白质的构象及作用方式。

M君有话说：

对于科学研究来讲，新工具的发现，往往带来了巨大的研究潜力，所谓“工欲善其事必先利其器”。

参考文献：

[1] Mann M, et al. Proteomic analysis of post-translational modifications. Nat Biotechnol. 2003 Mar;21(3):255-61.

[2] Yang T, et al. Photo-lysine captures proteins that bind lysine post-translational modifications. Nat Chem Biol. 2016 Feb;12(2):70-2.

Photo-lysine
一种新的基于赖氨酸光反应性的氨基酸，它捕获结合赖氨酸翻译后修饰的蛋白质。