色谱 ›› 2022, Vol. 40 ›› Issue (3): 224-233.DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.06010
韩若楠1,2,#, 赵丽丽2,3,#, 安雨馨2,3, 梁振2, 赵群2,*(), 张丽华2, 张玉奎1,2
收稿日期:
2021-06-07
出版日期:
2022-03-08
发布日期:
2022-03-04
通讯作者:
赵群
作者简介:
第一联系人:# 共同第一作者.
基金资助:
HAN Ruonan1,2,#, ZHAO Lili2,3,#, AN Yuxin2,3, LIANG Zhen2, ZHAO Qun2,*(), ZHANG Lihua2, ZHANG Yukui1,2
Received:
2021-06-07
Online:
2022-03-08
Published:
2022-03-04
Contact:
ZHAO Qun
Supported by:
摘要:
蛋白质主要以复合物的形式参与各项生命活动。化学交联质谱(CXMS)技术作为近年来新兴的蛋白质复合物解析技术,不仅可实现蛋白质复合物规模化解析,而且普遍适用于任意相对分子质量和纯度的蛋白质复合物样品,因此已成为X-射线晶体衍射技术、冷冻电镜技术等蛋白质复合物解析经典技术的重要补充。目前,CXMS主要采用胰蛋白酶将交联后的蛋白质复合物进行酶切,并进行质谱鉴定。然而鉴定到的交联肽段谱图中b/y特征碎片离子的鉴定数目不足,且因肽段序列匹配连续性较差导致谱图可信度相对较低,影响了蛋白质复合物交联位点的鉴定精准度。该文基于镜像酶正交切割的互补特性,采用胰蛋白酶镜像酶与胰蛋白酶联合酶切的方法,对交联后的蛋白质复合物分别进行酶切,再利用液相色谱-质谱联用技术对酶解产生的交联肽段进行鉴定,进而实现蛋白质复合物的组成、相互作用和结构位点距离约束的解析。对牛血清白蛋白和大肠杆菌全蛋白的交联肽段的分析结果表明,该方法通过增加交联肽段谱图中特征碎裂离子的数目和连续性,鉴定到的大肠杆菌全蛋白的交联位点,较单一胰蛋白酶酶切,提高了16%。因此,镜像酶正交酶切策略能有效提高交联肽段的鉴定准确度和覆盖度,有望为实现规模化的蛋白质复合物精准解析提供新思路。
中图分类号:
韩若楠, 赵丽丽, 安雨馨, 梁振, 赵群, 张丽华, 张玉奎. 基于镜像酶正交酶切的蛋白质复合物规模化精准分析新方法[J]. 色谱, 2022, 40(3): 224-233.
HAN Ruonan, ZHAO Lili, AN Yuxin, LIANG Zhen, ZHAO Qun, ZHANG Lihua, ZHANG Yukui. Mirror cutting-assisted orthogonal digestion enabling large-scale and accurate protein complex characterization[J]. Chinese Journal of Chromatography, 2022, 40(3): 224-233.
图1 胰蛋白酶与LysargiNase酶解样品的交联位点在牛血清 白蛋白晶体结构(PDB: 3V03)的映射
Fig. 1 Mapping of cross-linked sites obtained from trypsin and LysargiNase digestion on the bovine serum albumin crystal structure (PDB: 3V03)
图2 LysargiNase与胰蛋白酶酶解样品的交联位点对及单一交联位点的互补性
Fig. 2 Complementarity of LysargiNase and trypsin digested cross-linked site pairs and single cross-linked sites a. venn diagram of single cross-linked sites; b. venn diagram of the cross-linked site pairs; c. number of cross-linked site pairs of each single cross-linked site, digested with LysargiNase and trypsin.
图3 LysargiNase与胰蛋白酶酶解样品共同得到的交联位点鉴定打分比较
Fig. 3 Comparison of cross-linking site identification scores obtained by both LysargiNase and trypsin digestions
图6 大肠杆菌样品中LysargiNase与胰蛋白酶酶切鉴定蛋白质复合物信息互补性
Fig. 6 Complementation of protein complex information identified by LysargiNase and trypsin digestion in Escherichia coli samples a. complementary of protein-protein interactions; b. example of complementary of intra-cross-linked protein structure information.
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