分享一篇发表在JACS上的文章，题目为“Serendipitous Discovery of Photolytic Thiosulfoxide Formation: Application for Visible-Light-Inducible Manipulation of Supersulfide Level in Biological Systems”，通讯作者是来自名古屋市立大学的Mitsuyasu Kawaguchi和Hidehiko Nakagawa教授，研究方向是材料及药物化学。
细胞中的一些硫醇，如蛋白上的半胱氨酸残基以及谷胱甘肽，部分以过硫化物的形式存在（RSSH）。他们可以通过提供零价硫原子（S0）进行S-巯基化。由于具有较高的亲电和亲核反应特性，过硫化物可作为抗氧化物与ROS反应。然而，由于其不稳定性，研究过硫化物的生物合成途径具有一定的挑战。目前已有一些研究开发了基于UV照射的过硫化物释放策略，但紫外光对细胞具有光毒性，因此在本文中作者希望开发一种可见光响应性过硫化物释放策略。
为了实现可见光控的CysSSH释放，作者以香豆素为基础设计了N-乙酰半胱氨酸过硫化物供体NAC-SS-DEAC。作者首先确定了其在400nm处有最大吸收，说明405nm的LED光照射应当对光解有效。随后，作者研究了NAC-SS-DEAC的光解产物。他们在体系中加入了HPE-IAM用于稳定产生的NAC过硫化物，然而LC-MS结果表明两种目标产物的量都非常少，反而是生成了P1和P2两种化合物。过程分析表明随着反应的发生先产生P1而后生成P2。作者分析发现，这些实际生成的产物是由原料经脱硫而产生。
随后，作者对释放的硫原子进行了荧光分析。作者分别使用了检测H2S的特异性探针HSip-1以及S0特异性探针SSP4，结果表明在可见光的照射下SSP4的信号显著上升，说明在反应过程中产生了S0。近期，Dick课题组的研究表明，在碘乙酰胺IAM标记蛋白过硫化物时会自发形成硫代亚砜，而由于其硫原子很容易被亲核试剂所捕获，所以会进一步脱硫生成蛋白-S-AM。因此作者认为他们所开发的NAC-SS-DEAC可能在光照后也经历了类似的过程，从而可以作为供体将S0转化到临近的亲核试剂。
最后，作者在细胞水平上应用了NAC-SS-DEAC，并采用SSP4检测细胞内过硫化物的水平。他们发现在光照射下NAC-SS-DEAC组的荧光信号发生了增强，而在其他条件下则没有观察到明显的荧光。
总的来说，在本文中，作者开发了一种可见光响应性N-乙酰半胱氨酸过硫化物供体NAC-SS-DEAC，用于在活细胞中提升过硫化物水平。
本文作者：WYQ
责任编辑：MB
DOI：10.1021/jacs.5c00196
原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c00196
