日前，中科院大连化物所蛋白质折叠化学生物学创新特区研究组(02T5组)刘宇研究员团队和生物分子高效分离与表征研究组(1810组)张丽华研究员团队进行了深入的合作，在实验中通过发展新型仿生荧光共价键探针和质谱表征方法，发现了蛋白质聚集态界面具有化学反应活性，该发现可用于相变蛋白质的标记与成像。

　　

　　中国科学院大连化学物理研究所(简称”大连化物所”)成立于1949年3月，当时定名为“大连大学科学研究所”，1961年底更名为“中国科学院化学物理研究所”，1970年正式定名为“中国科学院大连化学物理研究所”。

　　

　　历经70多年的发展，大连化物所已经发展成一个基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合，以任务带学科为主要特色的综合性研究所。在常见累月中，大连化物所通过不断积累和调整，逐步形成了自己的科研特色,在国民经济和国家安全中发挥着不可替代的作用。

　　

　　那么这一发现有着怎样的意义呢？

　　

　　这要从蛋白质在人体的参与度说起，蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分，一般来说，蛋白质约占人体全部质量的18%，最重要的还是其与生命现象有关。蛋白质在人体内的相变过程中会诱发多种退行性疾病，例如阿尔兹海默症、帕金森、渐冻人症和老年性心衰等等。

　　

　　针对以上这些疾病，刘宇及其所在的团队致力于发展新型化学生物学工具用于观察蛋白质的相变过程和疾病早期的诊断，张丽华团队一直关注胞内相变蛋白质的质谱组学解析。然而，致病蛋白质通常由于发生相变处于无序结构状态，其特异性识别和检测具有挑战性。因此，发展新的化学方法识别和捕捉相变致病蛋白质对疾病的早期诊断和治疗有着重要的意义。

　　

　　据大连化物所了解到，该合作团队在前期工作的基础上，保持了红色荧光蛋白骨架分子对相变蛋白质分子的选择性结合能力和荧光激活效应，通过模仿Kaede光转化荧光蛋白的作用机理，逆向设计了具有迈克尔加成反应活性的新型荧光分子探针。该类新型探针可与早期错误折叠的蛋白结合发出红色荧光，在进一步相变聚集过程中发生迈克尔加成反应，荧光信号进而由红光转为绿光。

　　

　　张丽华及其所在的团队通过定点突变技术和高分辨质谱分析，揭示了相变蛋白和探针分子的共价反应机制，蛋白质错误折叠过程中半胱氨酸的微环境变化、蛋白聚集紧实度的不同、探针反应活性强弱等因素均会影响该反应的进程。基于该化学特性，团队拓展了基于孔雀绿的新型荧光变色分子，并论证了该共价键反应的普适性和可调控性。同时，团队使用该探针，展示了细胞内蛋白质组在药物刺激下从早期错误折叠到晚期聚集的相变过程。该工作首次揭示了蛋白质相变界面的化学反应活性，对未来设计质谱探针和药物分子提供了新的策略和思路。