分享一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章，题目为“Reactive Cysteines in Proteins Are the Dominant Reductants for Platinum(IV) Prodrug Activation in Live Cells”，通讯作者是来自香港城市大学的朱光宇教授，其研究方向是抗癌药物的开发和机制。

铂（IV）前药在减轻副作用、提高药物疗效和克服耐药性方面取得了显著进展，但是对于铂的前药激活的机制的理解不够，缺乏细胞中Pt(IV)配合物的还原的实时监测工具。生物发光成像（BLI）是一种强大的工具。本文作者将生物发光系统引入铂前药设计中，形成了一种氨基甲酸酯功能化的 Pt(IV) 配合物，能够实时检测活细胞和小鼠模型中 Pt(IV) 前药的还原过程。生物发光成像基于氨基荧光素在荧光素酶的识别后产生生物发光发射，其中氨基位置的酰化会阻碍荧光素酶的识别。基于此，作者合成了名为Pt-Luc的氨基荧光素功能化铂（IV）配合物。作者首先在裂解液和活细胞中证明了该探针的稳定性以及在还原处理后生物发光强度和Pt-Luc的还原程度的很好的线性相关性。

随后作者使用该探针研究活细胞内Pt前药的还原激活机制。作者首先针对细胞中浓度非常高的GSH进行研究，作者使用丁硫氨酸亚砜亚胺（BSO）抑制GSH合成过程的酶建立了GSH耗竭模型，作者发现GSH耗竭和正常细胞没有统计学差异，且GSH耗竭不会影响荧光素酶的活性以及细胞对于探针的摄取。随后作者研究了半胱氨酸对Pt前药的还原激活作用。作者使用Erastin抑制半胱氨酸转运系统建立了半胱氨酸缺乏模型，发现半胱氨酸缺乏确实可以造成Pt-Luc的还原减少，此外在培养基中减少或增加半胱氨酸也能影响Pt-Luc的还原，最后使用硫醇阻断剂，如N-乙基马来酰亚胺（NEM）和马来酰亚胺丁酸（MBA）也会导致生物发光信号降低。

随后作者还研究了是蛋白质硫醇还是非蛋白质硫醇导致了Pt-Luc的还原，作者将细胞提取物进行分级分离，证明了是细胞中的蛋白活性半胱氨酸导致了Pt-Luc的还原，因为MBA阻断半胱氨酸或SDS进行蛋白失活均会导致Pt-Luc的还原减少。

最后作者将Pt-Luc扩展到了小鼠体内检测，证明了Pt-Luc在体内监测Pt前药还原激活的能力，并使用NEM阻断体内的Pt-Luc的还原激活。

总的来说，本文开发了一种配备荧光素酶底物的生物发光探针 Pt – Luc，用于实时追踪活细胞中 Pt(IV) 前药的还原过程，还证明了活性半胱氨酸是活细胞中Pt(Ⅳ)前药激活的主要还原剂。

本文作者：YDP

责任编辑：WYQ

DOI：10.1002/anie.202416396

原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202416396