蛋白质结构与相互作用研究新方法_交联质谱技术_樊盛博蛋白质结构与相互作用研究新方法_交联质谱技术_樊盛博.pdf

ReviewsandMonographs综述与专论 生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biophysics 2014, 41(11): 1109~1125 蛋白质结构与相互作用研究新方法 ———交联质谱技术* 1,2) 1,2) 3) 1,2) 1,2) 樊盛博 吴妍洁 杨 兵 迟 浩 孟佳明 3) 1,2) 1,2) 1) 3)** 1)** 卢 珊 张 昆 邬 龙 孙瑞祥 董梦秋 贺思敏 (1) 中国科学院计算技术研究所，中国科学院智能信息处理重点实验室，北京100190； 2) 3) 中国科学院大学，北京100049； 北京生命科学研究所，北京102206) 摘要 蛋白质的空间结构信息以及蛋白质间的相互作用信息对于研究蛋白质的功能有重要意义．研究蛋白质结构与相互作用 的传统技术，如核磁共振技术、X 射线晶体衍射技术等，对于蛋白质的纯度、结晶性和绝对量均有比较高的要求，限制了其 广泛应用．交联质谱技术是近十多年来发展起来的新技术，它将质谱技术与交联技术相结合，在研究蛋白质结构与相互作用 方面具有速度快、成本小、蛋白质各方面性状要求低等优势．本文就交联质谱技术各个环节的技术方法加以综述，包括交联 质谱实验分离富集技术、常见交联剂特性、交联质谱数据库有哪些信誉好的足球投注网站算法、结果验证研究和交联质谱技术的应用等方面，并展望 了该研究方向未来的发展． 关键词 交联质谱技术，蛋白质结构，蛋白质相互作用，蛋白质组学，质谱技术 学科分类号 Q51 ，TP39 DOI: 10.3724/SP.J.1206.2013.00484 蛋白质以其自身的结构和与其他蛋白质之间的 接相互作用通常也难以区分．另外，这三种方法对 相互作用为基础发挥功能，因此，研究蛋白质的结 于瞬时、微弱的相互作用，比如信号转导过程中的 [1-2] 构和相互作用一直是生命科学的重要方向 ． 松散变化的蛋白质复合物，都很难获得有效信息． 蛋白质结构研究的传统技术，如核磁共振技术 最后，这类技术还有一个共同缺点是均无法提供相 [6-8] (nuclear magnetic resonance, NMR)、X 射线晶体衍 互作用的界面信息 ． 射(X-ray crystallography) 技术，有精度高、获得信 化学交联结合质谱技术(chemical cross-linking 息多等优点，但对蛋白质样品本身有比较苛刻的要 coupled with mass spectrometry) ，简称交联质谱技 求，如蛋白质的绝对量、纯度、浓度、分子大小和 术或CXMS，是近年发展起来的新方法．它利用化 可结晶性等都必须达到一定的标准，才能利用这类 学交联剂 (chemical cross-linker) 处理蛋白质样品， 技术研究其结构．同时，这类方法往往耗时较长、 将空间距离足够接近、可以与交联剂反应的两个氨 [3-5] 成本较高，进一步限制了它们的应用 ．