重磅！「五院院士」鲍哲南，最新Nature Chemistry！

背景：在活细胞中实现非天然化学转化是化学生物学的前沿挑战。现有光催化体系（如金属光催化剂和光敏蛋白质）存在反应类型有限、需要高光强且有细胞毒性等局限。研究目的：本研究旨在开发一种基因靶向的有机光催化染料策略，以实现细胞类型特异性和空间限定的有机合成，并探索其在活细胞中的应用。结论：研究通过将HaloTag配体功能化的有机光催化染料（EY-HT、JF-567-HT、MB-HT）与基因编码的HaloTag-9融合蛋白结合，成功在活细胞表面和内部实现了绿光至红光范围内、低功率（最低16 μW mm⁻²）、单细胞分辨率的时空可控光催化。该体系催化了DHTz光氧化和交叉脱氢C–H键官能团化反应（如PTHIQ与亲核试剂的偶联），并实现了核内原位合成双功能分子以驱动蛋白质核转位，展示了合成位点决定生物功能的优势。该策略拓宽了光催化在化学生物学中的应用，为精准导向的非生物化学合成奠定了基础。