「生物正交化学」是一个什么领域？在做哪些研究？ 第1页

（图片来源：Carolyn R. Bertozzi et al., Copper-free click chemistry in living animals, PNAS, 2010, 5, 1821-1826. ）

上面这个图里的SiaNAz是细胞表面的一种糖，比如说我们想要研究这个糖在体内是怎么转化的，以及这个糖在细胞表面是怎么分布的，就得想办法先标记它让它现形。生物正交化学便是其中的一种好办法。具体操作是，我们知道Ac4ManNAz可以在体内被转化成SiaNAz, 于是我们给前者加一个小小的后缀（也就是那个N3，叠氮基团），这个后缀足够小，不影响前者在体内被转化成后者。然后再另注射那个有FLAG标记的分子，这个分子有一个能和N3基团反应的基团（炔基），于是当FLAG标记的分子游走到SiaNAz分子附近的时候，Duang, 它们就结合在一起了。FLAG这个标记也就被添加到了这个糖分子上。于是你就知道SiaNAz这个分子在哪些组织和器官中分布多少等诸如此类的问题了。

之所以叫生物正交化学，正交的意思是说，这两个分子上做的化学修饰（经过精心设计）都不影响各自在体内的代谢，也不和其他分子结合，所以分别注射这两种分子，它们也只会和对方反应结合。当然还有一些别的要求，比如反应的速度要足够快，这样才能让标记物（上文中的FLAG）在你想要标记的分子被代谢前就能找到它并与之“紧密结合”。

生物正交化学有啥用？为什么不能先体外标记，再注射？有时候可以，但更多的时候，标记过的分子没办法在体内被转化，甚至不能被细胞正常接纳，这样的话，也就无法研究某个分子在生物体内的转化和代谢。生物正交化学把标记物和标记对象分开注射，标记物不会干扰标记对象的转化和代谢，为研究一些用“先标记再注射”无法研究的分子提供了新的思路。

（为什么知乎会有这么难的问题？去年讲这篇文献的时候看了三遍才看懂什么是“生物正交化学”）