Spatially resolved cell tagging and surfaceome labeling via targeted photocatalytic decaging

化学 光催化 细胞 生物 生物化学 计算生物学 纳米技术 细胞生物学 材料科学 催化作用
作者
Ziqi Liu,Xiao Xie,Zongyu Huang,Feng Lin,Shibo Liu,Zujie Chen,Shengnan Qin,Xinyuan Fan,Peng Chen
出处
期刊:Chem [Elsevier]
卷期号:8 (8): 2179-2191 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.chempr.2022.04.016
摘要

Summary

Spatially resolved in situ tagging of the cell of interest is crucial for in-depth mechanistic dissection of multicellular architectures or processes. With continuing interest in bioorthogonal photocatalytic decaging chemistry, we herein report the extracellular-targeted photocatalytic decaging system (CAT-Ex) for spatially resolved cell tagging and surface proteome profiling under living conditions. An antibody-conjugated photocatalysis system was established and extensively validated, enabling photocatalytic decaging of biotin precursors and proximal quinone methide probes on target cells. Visible-light-controlled selective cell tagging in cell mixture as well as in primary cells from tumor xenografts were demonstrated. Spatially resolved membrane proteome profiling was further achieved by coupling quinone methide decaging chemistry with CAT-Ex, revealing a potential microdomain protein cluster surrounding the endogenous HER2 receptor. Finally, we expanded our strategy to photocatalytic prodrug decaging for selective tumor cell killing, establishing CAT-Ex as a general platform for diverse photo-controlled molecular manipulations on targeted cells with spatial-temporal precision.
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