多肽与蛋白质的化学修饰能够显著增加生物大分子的结构多样性和功能多样性。赖氨酸作为一种最常见的修饰位点，其正电性对维持多肽和蛋白质中电荷相关的性质和功能至关重要。然而，目前已有的赖氨酸修饰策略通常会导致其正电荷的缺失，从而显著影响电荷相关的特殊性质。

近日，清华大学化学系李艳梅课题组和刘凯课题组合作提出了一种羟胺介导的赖氨酸选择性修饰策略，可实现在水相体系中选择性地将赖氨酸侧链中的氨基转化为同样带有正电荷的脒基。使用该方法修饰的蛋白质电荷相关特性可以得到保留，进而可以应用于调控生物大分子间的相互作用，以及提升蛋白材料的力学性能。

通过羟胺介导的赖氨酸修饰，该策略实现了多种无保护多肽和蛋白质与不同腈类化合物的高效脒基化，展示了其广泛的底物适用性。同时，基于生成的脒基基团及腈类化合物所衍生的反应活性基团，可以进一步进行不同种类的后期修饰。

基于反应后多肽和蛋白质的修饰位点正电性得到保持的性质，作者以带负电的α-突触核蛋白作为模型，成功实现了其序列中15个赖氨酸残基的脒基化修饰。同时，作者还验证了修饰前后的蛋白与电性相关的液-液相分离行为变化，通过激光共聚焦显微镜观察和浊度测试，发现在相同条件下，修饰后蛋白的液-液相分离性质不会受到影响。

同时，该策略还可以对富含赖氨酸的类弹性蛋白(VPGKG)₇₂进行化学修饰，脒基化修饰不仅保留了类弹性蛋白的正电荷，还在一定程度上增强了其正电性。因此，脒基化修饰后的类弹性蛋白与负电性生物大分子DNA具有更强的互作力，进而可以提升正电性类弹性蛋白-DNA复合纤维的力学特性，得到具有优异力学性能的生物纤维。

综上所述，本研究成功开发了一种全新的赖氨酸修饰策略，能够在对赖氨酸实现选择性修饰的同时，巧妙地保留了修饰位点的正电荷特性。在未来的发展中，这一反应不仅为多肽的标记和后期修饰提供了新的途径，且该策略在探究蛋白质正电荷的相关性质、以及开发以赖氨酸为关键基序的新型蛋白质材料等领域，都展现出了巨大的潜力和应用前景。