我校免疫化學研究所抗體化學實驗室與分析平臺合作開發出新型質譜交聯劑

ON2019-07-01文章來源 免疫化學研究所CATEGORY新聞

  近期,我校免疫化學所抗體化學實驗室與分析化學平臺合作,開發出新型交聯劑(cross-linker),用于化學交聯質譜(XL-MS)分析。該研究成果以“A novel mass spectrometry-cleavable, phosphate-based enrichable and multi-targeting protein cross-linker”為題,于2019523日在英國皇家化學會旗艦期刊《Chemical Science》上以Edge Article的形式在線發表,并入選年度熱點論文(HOT Article Collection)。

  XL-MS可以研究溶液中蛋白質的三級結構,作為蛋白質晶體結構研究的補充與驗證,為蛋白質結構和蛋白質相互作用提供重要信息。交聯劑的發展在XL-MS技術中非常重要??伤榱训脑噭┙宦摰碾亩卧谫|譜CIDcollision-induced dissociation)模式下可碎裂為兩條獨立的肽段,大大降低了數據分析的復雜程度,提高準確性。親和標簽的引入則會從大量未交聯的肽段中特異性地識別交聯的肽段,從而提高檢測的靈敏度。

  免疫化學研究所抗體化學實驗室姜標教授團隊長期從事乙烯基砜化合物與多肽或蛋白的偶聯研究。乙烯基砜可以通過邁克爾(Michael)加成反應實現與蛋白和多肽偶聯。但在高能量的誘導下,由于逆Michael 加成效應,不穩定的偶聯鍵會碎裂解離。因此,該團隊提出以乙烯基砜化合物作為一種新型的質譜可碎裂交聯劑。

  此外,親核性的氨基酸(賴氨酸K,組氨酸H,半胱氨酸C)都是可以通過Michael加成與交聯劑發生反應,擴大了反應位點的分布。該研究報道的交聯劑pBVS中還設計了一個磷酸化基團,利用該磷酸化基團,可以通過二氧化鈦(TiO2)富集技術將少量的交聯肽段富集出來,大大降低了未交聯肽段的背景干擾,提高了分析靈敏度。

  在本研究中,該新型交聯劑pBVS成功地用于了BSA,MyoglobinLbcpf1的蛋白結構分析中,獲得的XL-MS數據為蛋白結構解析提供了很多重要信息。

1、用XL-MS分析pBVS交聯肽段的流程示意圖

2、報道的 BSA 3D結構對交聯結果進行評價:(a) 將交聯單元映射到 BSA  3D 結構上;(b) 鑒定出的交聯單元的 Cα—Cα距離分布;(c) 鑒定出的交聯位點的類型。柱狀圖上方數字表示交聯類型的數量。

  免疫化學研究所抗體化學實驗室博士生黃容、分析化學平臺朱微博士、抗體化學實驗室博士后吳岳為該研究論文并列第一作者,抗體化學實驗室姜標教授陳紅莉副研究員和分析化學平臺陳文章博士為共同通訊作者。

  論文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/SC/C9SC00893D