新技术使蛋白质复合物的体内分析成为可能

蛋白质作为生命活动的执行者，通过形成蛋白质复合物等相互作用发挥其特定的生物学功能。细胞内的定位效应、拥挤效应和细胞器微环境对于维持蛋白质复合物的结构和功能至关重要。

近日，中国科学院大连化学物理研究所张丽华教授课题组开发出一种基于糖苷键的质谱可裂解交联剂，提高了具有良好两亲性和生物相容性的交联信息的数据分析通量和识别准确性。它可以实现活细胞中蛋白质复合物的体内交联，实现大规模和精确的分析。该研究于3月30日发表在AngewandteChemieInternationalEdition上。

化学交联质谱(CXMS)，尤其是体内CXMS，是对活细胞中蛋白质复合物的原位构象和相互作用界面的大规模分析。然而，活细胞中的体内CXMS面临着高细胞干扰和交联肽的复杂光谱检索等挑战。

在这项研究中，研究人员基于葡萄糖分子的高生物相容性和糖苷键的质谱可裂解特性，将糖苷键纳入功能性交联剂的设计中。他们筛选并获得了海藻糖这种高度生物相容性的分子作为骨架分子，开发了一种质谱可裂解的交联剂海藻糖二琥珀酰亚胺基琥珀酸酯(TDS)。

与目前报道的膜渗透性化学交联剂相比，这种交联剂显示出更好的细胞活力维持能力，并且能够在低干扰条件下实现细胞中蛋白质复合物的有效交联。

研究人员发现，低能糖苷键-高能肽键质谱选择性裂解模式降低了交联肽片段谱图分析的复杂性，显着提高了交联肽鉴定的效率和准确性。

他们确定了1,453种蛋白质的构象，对应于3,500多个交联肽对，以及来自Hela细胞的843种蛋白质-蛋白质相互作用信息。

“我们准确实现了活细胞内蛋白质复合物的体内交联和全局分析，为探索活细胞微环境中蛋白质功能调控的相互作用位点提供了重要的工具包，”张教授说。