一种让ATPγS循环利用的简易生物催化硫代磷酸化方法

硫代磷酸基团（thiophosphate）比天然磷酸基团更稳定，因此被广泛用于反义寡核苷酸、环状二核苷酸类似物等治疗性分子中。传统上，科学家可用蛋白激酶配合昂贵的ATPγS（三磷酸腺苷硫代类似物）对蛋白质进行硫代磷酸化修饰，但该方法成本高、效率低，且难以推广到其他底物类型。本文创新性地设计了一种ATPγS循环再生策略：利用一种特制的肌酸衍生物，将激酶反应产生的副产物ADP重新转化为ATPγS，从而大幅减少ATPγS用量。该方法操作简便、兼容多种激酶，并成功应用于多酶串联反应体系，高效合成了多种含硫代磷酸结构的分子，包括核苷单硫代磷酸盐、3′,5′-环单硫代磷酸盐以及硫代磷酸化的寡肽。这项工作显著提升了酶法硫代磷酸化的实用性，为药物研发中构建含硫代磷酸基团的功能分子开辟了新的生物催化路径。