蛋白质翻译后修饰组分析新方法

【作者】 陆豪杰；

【机构】 复旦大学化学系生物医学研究院和糖复合物卫生部重点实验室；

【摘要】 蛋白质翻译后修饰是指蛋白质在翻译中或翻译后经历的共价加工过程。蛋白质翻译后修饰使得蛋白质结构更加复杂,功能更加完善,在生命过程中发挥各种关键作用。随着软电离技术的出现发展,生物质谱作为一类分析技术被广泛应用于蛋白质组及翻译后修饰的研究之中,极大地推动了蛋白质翻译后修饰的规模化分析。但是,翻译后修饰蛋白质往往丰度低,修饰状态在生命过程中动态变化,在质谱分析时还容易被非修饰蛋白及肽段掩盖,难以对其进行检测。为了进一步加深对蛋白质修饰的理解,基于质谱的翻译后修饰蛋白组新方法与新技术仍然亟待开发、拓展,实现更多低丰度翻译后修饰蛋白质及其位点的可靠定性和定量分析。我们发展了一系列针对翻译后修饰蛋白质组的质谱分析方法。发展了基于小分子衍生和氟固相微萃取技术的4-羟基壬烯醛修饰及含半胱氨酸肽段的分析方法1,2,通过在修饰肽段末端衍生上含氟小分子并利用氟-氟相互作用对含氟的修饰肽段进行富集,将修饰肽段的离子化效率提高了一个数量级,富集选择性提高了1-2个数量级,通过该方法鉴定到了乳腺癌细胞中最大规模的4-羟基壬烯醛修饰位点;发展了基于复合纳米材料的棕榈酰化蛋白质组富集新方法,设计并合成了表面修饰二硫二吡啶的磁性纳米材料,利用二硫二吡啶和棕榈酰化修饰位点处巯基的共价反应,实现了棕榈酰化肽段的高选择性富集,富集选择性达500:1(非修饰肽:修饰肽),鉴定了迄今最大的小鼠棕榈酰化修饰蛋白组数据集3;发展了泛素化蛋白质和糖化蛋白质等的定量新方法,通过肽段双端等重标记,在串级质谱中产生含修饰位点的对峰,实现了位点特异性的蛋白质泛素化定量4,5。更多还原