▲ Diamide (T8941，CAS: 10465-78-8)的化学结构式

Diamide (T8941)，CAS: 10465-78-8 是一种经典且可透膜的巯基氧化试剂，能够以两电子方式选择性氧化细胞与蛋白质巯基。其核心作用是将还原型谷胱甘肽（GSH）高效转化为氧化型二聚体（GSSG），从而降低GSH/GSSG比值并使细胞谷胱甘肽偶对的氧化还原电位朝氧化方向移动[2]。在蛋白层面，Diamide 促使邻近半胱氨酸形成二硫键，并在GSSG积累时通过混合二硫键反应推动蛋白质S-谷胱甘肽化（protein-S–S–G），这些可逆修饰精确改变含活性半胱氨酸位点的构象与活性[1]。

许多信号转导节点由半胱氨酸感受氧化还原状态，Diamide 因而成为解析红氧信号的有力工具。通过提升GSSG并促进S-谷胱甘肽化，它显著影响谷胱甘肽还原酶/谷胱甘肽与谷胱甘肽还原酶系、以及与硫氧还蛋白系统的交互。氧化Keap1半胱氨酸可削弱其对Nrf2的抑制，推动Nrf2积累并诱导抗氧化与巯基代谢基因转录，体现了Diamide 如何将“二硫键压力”耦联至恢复稳态的基因表达程序[1,2]。在翻译后层面，蛋白酪氨酸磷酸酶的催化半胱氨酸被氧化可瞬时抑制其活性，从而在激酶–磷酸酶平衡中偏向于激酶通路，使MAPK等磷酸化级联系统性增强；代谢酶与细胞骨架蛋白亦常受此类修饰调控。

Diamide 通过直接将巯负离子氧化为二硫键而实现对通路的调控，不依赖扩散性自由基，因而具备时间与化学选择性优势，便于机制解析。其加合物可被细胞还原体系（NADPH/谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽硫转移酶/还原酶、硫氧还蛋白系统）逆转，支持脉冲-追踪实验以解析二硫键形成与还原动力学。研究中常用Diamide 梯度滴定以精细设定细胞氧化还原势，用于比率型红氧生物传感器（如roGFP）的定标、结合差异烷基化-质谱绘制氧化敏感半胱氨酸图谱，并通过监测氧化脉冲后的还原恢复来量化谷胱甘肽与硫氧还体系通量[2]。在体外，Diamide 可诱导可控二硫键“锁定”以考察结构–功能与复合体组装；在细胞中，它建立巯基/二硫键失衡模型，揭示缓冲能力与抗氧化网络串扰，并将S-谷胱甘肽化作为连接代谢与信号的关键调控层面[1]。

■ 2. 文献分享
■ 2.1 Enhanced Biodegradation of Cyantraniliprole in Aqueous Systems by Novel Bacterial Consortia: Optimization, Degradation Efficiency, and Bioremediation Potential.

▲ 通过20天、30°C恒温培养条件下总细菌计数监测证实，Diamide（60 mg/L）在混合菌群作用下的生物降解过程中，细菌总数受接种类型显著影响，且NPK添加可调节降解菌群的活性。

Diamide (T8941) 在本研究中被描述为具有特异的作用机制。文中指出，Diamide 选择性作用于鳞翅目害虫（包括蛾类与蝶类）的雷诺定受体。通过与该受体结合，Diamide 触发不受控的肌肉收缩，这种持续的异常收缩最终导致目标昆虫的麻痹与死亡。该表述强调了 Diamide 对雷诺定受体的选择性，将受体水平的相互作用视为引发后续生理紊乱的起点。文本将受体靶向、肌肉活动的过度兴奋以及最终的致死结果连贯地衔接，勾勒出本研究所呈现的 Diamide 的作用序列。研究在鳞翅目害虫这一明确对象中展开，并以蛾类、蝶类为示例，将受体作用与整体个体层面的效应相联系，体现出由分子靶点到生物学结局的清晰因果路径。就本研究的描述范围而言，Diamide 的特征在于对受体的选择性、对肌肉活动的强烈驱动，以及通过麻痹进而导致的死亡，体现出集中而明确的功能性机制。[3]

■ 2.2 Covalent Modification of Keap1 by the Key Metabolic Cofactor Coenzyme A Under Oxidative and Metabolic Stress.

▲ 通过非还原SDS-PAGE及Western blot检测证实，Diamide处理可诱导HEK293/Pank1β细胞中HA-mKeap1WT发生二硫键介导的二聚化及CoAlation修饰。

Diamide (T8941) 通过扰动氧化型与还原型巯基之间的平衡而诱导氧化应激。在过表达 HA-mKeap1 WT 的 HEK293/Pank1β 细胞中，Diamide 以100 μM或更高浓度处理30分钟即可使Keap1由单体明显转变为二硫键二聚体。随着Diamide剂量升高，免疫沉淀的HA-mKeap1 WT二硫键二聚体的CoAlation水平增强，定量分析表明，500 μM Diamide 所致的氧化应激可大幅提升该二聚体的CoAlation信号。在不同氧化条件比较中，Diamide 引发HA-KEAP1的显著CoA依赖性修饰，并伴随由单体向二硫键二聚体的明显迁移；采用抗CoA抗体免疫印迹时，Diamide 产生的HA-mKeap1二硫键二聚体CoAlation信号最为强烈。在表达HA-mKeap1 11Cys-less构建体的细胞中，Diamide 亦可诱导出现较弱的二硫键二聚体条带。与之相一致，免疫沉淀的HA-mKeap1 WT二硫键二聚体在Diamide 处理后表现为强烈的CoAlation。[4]

■ 3. 结语
Diamide 通过两电子选择性氧化细胞及蛋白质巯基，将还原型谷胱甘肽（GSH）转化为二硫型谷胱甘肽（GSSG），并促进蛋白质二硫键及可逆S-谷胱甘肽化形成，实现对细胞巯基氧化还原状态的精准调控。文献显示，Diamide 能调节红氧信号通路，如氧化Keap1促进Nrf2激活抗氧化基因表达；同时其对鳞翅目害虫雷诺定受体的选择性作用引发肌肉痉挛致死。未来研究可利用Diamide精确的巯基氧化特性，深入解析红氧信号机制，开发靶向害虫防控手段，以及探索氧化应激相关疾病的治疗策略。

■ 4. Q&A
Q1: Diamide 在细胞中的主要化学机制是什么？
A1: Diamide 通过将还原型谷胱甘肽（GSH）氧化为二硫型谷胱甘肽（GSSG）并促进蛋白质二硫键及可逆S-谷胱甘肽化形成，选择性氧化细胞巯基。

Q2: 文献中Diamide如何影响Keap1和Nrf2信号通路？
A2: Diamide诱导Keap1半胱氨酸氧化，促进二硫键二聚体形成及CoAlation，削弱Keap1抑制作用，促进Nrf2积累及抗氧化基因转录。

Q3: Diamide对鳞翅目害虫的具体生物学作用是什么？
A3: Diamide选择性作用于鳞翅目害虫的雷诺定受体，引发不受控的肌肉收缩，导致麻痹和死亡。

■ 5. 参考文献
[1] Dalle-Donne I, Rossi R, Colombo R, Giustarini D, Milzani A. Protein S-glutathionylation: A regulatory device from bacteria to humans. Trends Biochem Sci. 2009;34(2):85-96.
[2] Schafer FQ, Buettner GR. Redox environment of the cell as viewed through the redox state of the glutathione disulfide/glutathione couple. Free Radic Biol Med. 2001;30(11):1191-1212.
[3] Fahmy M, Qattan S, Baiomy R, Omar B, Maher M, Al-Zaban M, et al.. Enhanced Biodegradation of Cyantraniliprole in Aqueous Systems by Novel Bacterial Consortia: Optimization, Degradation Efficiency, and Bioremediation Potential.. Microorganisms. 2026;14(6):.
[4] Zhou X, Malanchuk O, Zhang D, Zhyvoloup A, Tossounian M, Suzuki T, et al.. Covalent Modification of Keap1 by the Key Metabolic Cofactor Coenzyme A Under Oxidative and Metabolic Stress.. Antioxidants (Basel, Switzerland). 2026;15(6):.