跨膜铜肽电化学调控线粒体呼吸链蛋白氧化还原状态在心肌梗死风险评估中的应用

这篇研究创新性地开发了一种靶向线粒体复合体I（Complex I）的分子探针，通过电化学调控技术检测外周血中蛋白谷胱甘肽化（glutathionylation）修饰，实现了心肌梗死氧化应激标志物的高灵敏度定量分析。该探针整合了线粒体靶向序列和铜离子螯合四肽，利用复合体I的氧化还原催化活性（NADH/Fe-S簇）及谷胱甘肽（GSH）病理修饰的可逆性，通过级联信号放大实现了复杂临床样本中病理标志物的精准检测，为心血管疾病早期预警提供了新策略。

　　

Highlight

本研究通过电化学调控线粒体呼吸链复合体I（Complex I）蛋白的氧化还原状态，开发了一种基于跨膜铜肽的心肌梗死风险评估方法。该技术利用复合体I的NADH催化活性（Fe-S簇）和病理条件下谷胱甘肽（GSH）异常修饰的特性，实现了对氧化应激标志物的双重信号放大检测。

Chemicals and reagents

生物传感肽和小分子探针（纯度>95%）包含线粒体靶向肽（定向至线粒体内膜）和铜离子螯合四肽序列。所有试剂均用100 mM磷酸盐缓冲液（PBS, pH 7.4）配制，实验用水经Milli-Q系统纯化。

Validation of Binding Affinity Using ITC

等温滴定量热法（ITC）证实，分子探针中的功能肽段能高效结合靶标：靶向线粒体复合体I的小分子药物在溶液中显示强结合亲和力（见图S1a-b），而铜螯合四肽可特异性捕获二价铜离子（Cu²⁺），为后续电化学检测奠定基础。

Conclusion

这项研究创新性地将线粒体靶向肽与电化学调控技术结合，通过监测复合体I蛋白的谷胱甘肽化修饰水平，建立了非侵入性心肌梗死风险评估体系。该方法突破了传统质谱检测的成本限制，为心血管疾病早期预警提供了便携、经济的解决方案。