常压质谱用于高通量分析药物与蛋白的相互作用

【作者】 王瑞华； 那娜； 欧阳津；

【机构】 北京师范大学化学学院；

【摘要】 药物与蛋白质的相互作用研究对于药物筛选以及临床治疗十分重要,因此开发高通量检测药物与蛋白相互作用的分析方法很有意义。激光解吸附质谱(MALDI-MS)和电喷雾质谱(ESI-MS)是目前常用的药物-蛋白相互作用研究方法。相比于MALDI在真空下操作,敞开式离子源如DESI因无需样品前处理、操作简便,具有实时监测和高通量筛选等优点而受到越来越多的关注。我们课题组基于DESI-MS技术建立了高通量筛选药物与蛋白相互作用的方法。应用该方法,我们研究了DNA拓扑异构酶与三种喜树碱类抑制剂的相互作用并可获得结合相互强度,该方法可在1.75 min完成对与人血清蛋白相互作用的21类药物的高通量检测,该方法也适用于生物活性小分子与生物大分子的相互作用研究。[1]我们还在搭建的DESI和全自动移动平台对药物-血浆蛋白相互作用进行了研究,可以在2.3 min内分析45个样本,证明了该方法的高通量筛选功能。在此基础上我们提出并验证了负电区域抑制解离机理,达到了研究药物-血浆蛋白静电相互作用的目的。[2]此外,基于文丘里常压超声喷雾质谱技术(V-EASI-MS)易获取分子离子峰、不易产生碎片离子、以及有效降低溶剂噪音的特点,我们建立了可实时在线检测药物与蛋白相互作用以及血管紧张素抑制药物的高通量筛选方法[3, 4]。将该方法用于血管紧张素转化酶抑制剂药物筛选,可在2.6 min完成96个样品的数据收集,实现了药物高通量筛选的目的。针对电喷雾离子化在保持分子间的弱相互作用方面的不足,以及针对生物大分子的天然构象的研究的困难,我们采用冷喷雾电离质谱技术(CSI-MS),研究了聚集诱导荧光自组装体系,并得到了其他方法难以获得的多聚体离子峰,为相关机理研究提供了有用的数据。[5]上述药物-蛋白相互作用研究都是在溶液体系中,还未用于实际的生物体系。最近,我们正在将常压质谱用在细胞层面的研究,以期建立在细胞层面的药物与蛋白的相互作用的高通量分析方法。更多还原