杨 雯，李婧影，杨黄浩

（教育部食品安全与生物学分析科学重点实验室，能源与环境光催化国家重点实验室福州大学化学学院 福建 福州 350108）

蛋白质是细胞中含量最丰富的生物分子。天然的蛋白质翻译后修饰大大拓展了蛋白质结构的多样性，从而使蛋白质的功能增加了两个数量级［1］。人工蛋白质标记物对于现代医学和许多生物技术至关重要，但一个关键的挑战是合成均质和位点特异性的偶联物。为此，科学家们开发了一系列人工蛋白质共价修饰的策略。为了保持蛋白质的生物活性，蛋白质修饰策略通常需要满足以下5个条件［2］：（1）蛋白质修饰的化学反应必须耐受生物环境条件（pH 6~8，≤37℃，水性溶剂）；（2）不同于有机合成反应的标准条件（通常使用数十或数百mmol/L浓度的底物），体外和体内应用时蛋白质浓度通常为μmol/L级别或以下，这可能造成反应动力学障碍；（3）保护基团是传统有机化学中实现化学选择性合成的有力工具，但保护基团可能会影响蛋白质中活性氨基酸的功能，因此不能普遍使用；（4）在许多情况下，需要选择性地将探针修饰到特定氨基酸上，产生结构明确的偶联物；（5）在复杂拥挤的生物环境中修饰蛋白质，还必须考虑修饰策略的蛋白质选择性。

最初的蛋白质修饰策略是通过将蛋白质暴露于亲电试剂中实现。例如将n-羟基琥珀酰亚胺（N-hydroxysuccinimide，NHS）酯用于蛋白质共价修饰。NHS酯与蛋白质表面不同的亲核基团反应，其中最重要的是赖氨酸残基。由于大多数蛋白质表面赖氨酸的丰度高，该反应通常会产生异质修饰蛋白质［1］。……