近日，我所精细化工研究室蛋白质折叠与聚集研究组（212组）刘宇研究员团队与中国医科大学附属第一医院马春燕教授团队合作，开发了一种基于硼酸缓冲液激活的蛋白质化学标记新方法，实现了阿尔茨海默病小鼠脑组织中淀粉样蛋白斑块的快速标记与富集解析，为脑疾病相关病理聚集体的组分分析提供了新的技术手段。
重氮化合物作为一类重要的卡宾前体，可通过生成高活性中间体实现生物正交共价标记，在蛋白质化学标记领域受到广泛关注。目前，重氮化合物的激活主要依赖金属催化、光诱导及酸性条件，但这些方法在生物样本兼容性、光照条件、组织穿透度等方面存在局限。因此，发展温和、高效且具有生物兼容性的重氮激活化学，是实现其在复杂生物体系中标记并富集蛋白质的技术关键。
在本工作中，研究团队以芳基重氮乙酸酯为模型底物，系统筛选了不同生物样本兼容的缓冲液体系、路易斯酸及金属离子等激活条件，发现硼酸缓冲液能够在温和生理条件下有效激活重氮化合物，并实现对蛋白质的快速共价标记。与已报道的激活方式相比，该方法具有反应条件温和（室温、中性pH）、标记速度快（秒级）等技术优势。定量核磁共振分析和串联质谱鉴定表明，该反应主要靶向蛋白质中含羧基的氨基酸残基，表现出较高的标记选择性。
基于该新型硼酸缓冲液激活重氮化学，研究团队进一步构建了靶向淀粉样蛋白斑块的化学标记探针。团队通过脑组织切片样品前处理过程中简单置换硼酸缓冲液体系，即可实现阿尔茨海默病小鼠脑病理切片中淀粉样蛋白斑块的快速、原位标记。富集分离后的蛋白质组学分析展示了斑块蛋白的组分及互作网络。该方法鉴定了阿尔茨海默病关键致病相关蛋白APP及其互作蛋白，为深入研究病理性蛋白聚集体的组成与功能提供了新的分析工具。
近年来，刘宇研究团队围绕生物聚集体分离分析开展相关研究，提出了生物聚集体的原位化学标记策略，实现了生物聚集体的时空动态捕获与高效富集，推动其组成、互作和调控机制的系统解析（Nat. Chem. Biol.，2026；Nat. Commun.，2026；PNAS，2025；Angew. Chem. Int. Ed.，2023；Adv. Sci.，2025；Adv. Sci.，2024）。本研究进一步拓展了该策略在脑疾病病理样本分析中的应用，建立了一种面向脑病理组织分析的简易分析方法，为阿尔茨海默病等神经退行性疾病相关研究提供了新的技术手段。
上述成果以“Neutral Borate Buffer Activates Diazo for Rapid Protein Labeling”为题，于近日发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。该工作的第一作者是我所212组申迪助理研究员与中国医科大学附属第一医院心脏超声科联合培养博士研究生金昊。该成果得到国家自然科学基金、辽宁省杰出青年科学基金、大连市杰出青年科学基金、我所创新基金等项目的资助。（文/图 申迪、金昊）
