2013年3月26日，我所雷晓光实验室在 J. Am. Chem. Soc. 杂志上在线发表了题为: “A Bioorthogonal Ligation Enabled by Click Cycloaddition of o-Quinolinone Quinone Methide and Vinyl Thioether”的文章(http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja401989p)。该文章报道了一类顺利获得临亚甲基苯醌和烯基硫醚的点击化学反应所实现的一类具有原创性的生物正交反应，以及该反应在化学生物学研究中的应用。

开展对细胞内的生物分子实时可视化的标记方法对于理解生命的分子基础有着重要的意义。生物正交化学反应(bioorthogonal ligation)正日益成为在活体内对生物大分子以及活性小分子进行特异标记的一种有效方法。基于生物正交反应的标记, 需要在目标分子中引入特定的化学报告基团(chemical reporter), 然后顺利获得生物正交反应与含有互补基团的探针进行反应, 从而实现对目标分子的特异标记。但是该方法面临着很大的挑战，因为它需要相应的化学反应在生理条件下具有很强的活性，选择性，以及对周围其他活性分子保持良好的惰性。迄今为止只有少数的几个反应可以满足这些条件并被应用在生物医学研究中，其中包括由Bertozzi等人开展的Staudinger Ligation，由Sharpless 等人开发的一价铜离子催化的叠氮与炔基的环加成反应(Azide-Alkyne Cycloaddition, AAC)，以及由Bertozzi等人进一步开展的不用铜催化叠氮与炔基的环加成反应(Cu-free Strain-promoted Azide-Alkyne Cycloaddition, SPAAC).这些反应也是我们通常所说的“点击”化学反应(“Click”Chemistry)。

为了开发出高效，具有自主原创性和良好应用前景的新一代生物正交反应，雷晓光实验室从2011年起在该研究领域进行了深入的探索。近期成功地开发出一类基于临亚甲基苯醌(ortho-quinone methide, oQM)和烯基硫醚(vinyl thioether, VT)的hetero-Diels-Alder cycloaddition (HDA)的点击化学反应，并且进一步研究发现该反应可以很好的应用在生物体系中，作为高效的生物正交反应使用。生理条件下该反应具有很好的活性，选择性，以及对酸性，氧化条件和活泼氨基酸分子(cysteine, lysine)都保持良好的惰性。同时，烯基硫醚（VT）可以作为非常好化学报告基团使用。雷晓光实验室最终把这一类新颖的生物正交反应运用在实际的化学生物学研究中。他们成功地利用该方法标记了相关蛋白质分子，以及在细胞内对抗癌化合物紫杉醇实现了特异的荧光标记。

该工作是由雷晓光实验室的李强和董婷同学共同完成，刘晓辉同学也参与了相关工作，雷晓光博士为文章通讯作者。该工作得到了国家科技部，自然科学基金委和北京市政府的资助。