联-质谱技术的蛋白质复合体新方法研究

【作者】 赵丽丽； 安雨馨； 高航； 赵群； 张丽华； 张玉奎；

【机构】 国家色谱研究分析中心,中国科学院分离分析化学重点实验室,大连化学物理研究所；

【摘要】 蛋白质作为生物体生命活动的主要执行者,通过与其它蛋白质相互作用形成大的复合体,精密、有序地调控各项生命过程^[1]。对复杂体系中蛋白质复合体进行规模化分析,绘制蛋白质构象折叠变化及蛋白质之间相互作用网络,对于理解复杂的生物系统、揭示疾病发生发展机制、筛选疾病相关的生物标志物,以及寻找药物的靶标具有重大意义。传统的X射线、冷冻电镜、免疫共沉淀等技术已成功地应用于蛋白质复合体的解析。但上述方法对蛋白质样品的分析均是在离体环境中进行,缺乏蛋白质构象维持和相互作用发生的细胞微环境,并且对蛋白质表达纯化的要求较高,分析通量较低。近年发展起来的化学交联-质谱技术^[2],可以提供蛋白质在低分辨率水平上的结构信息以及蛋白质相互作用信息,实现蛋白质复合体组成、作用界面信息的鉴定,其具有对样品的纯度要求低、分析通量高、灵敏度高的优势,是上述研究技术的重要补充。但是,该技术目前存在着交联肽段丰度低、交联信息解析覆盖度低,以及数据解析效率低且准确度差的问题,严重制约了蛋白质复合物组成和位点的解析效率。针对上述科学问题,我们研究团队开展了一系列研究工作:研制具有可富集基团的新型化学交联剂,并建立高效的蛋白质复合物交联和富集方法,提高对其结构和相互作用位点的鉴定精准度;发展基于联合酶切的蛋白质复合物预处理技术,提高了对交联位点解析的覆盖度;发展无损化的细胞内原位的蛋白质化学交联技术,为蛋白质复合物的动态解析、易解离的蛋白质相互作用分析、信号传导蛋白质在不同亚细胞器中的动态穿梭并相互作用解析等结构生物学和分子生物学的分析提供了解决方案和技术支持。更多还原