中科院團隊研究發現TopDown質譜表征新方法

近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王方軍團隊與中國科學技術大學黃光明教授團隊合作，發展了胞內蛋白極紫外激光解離Top-Down質譜表征（UVPD-TDMS）新方法，為細胞內蛋白質原位質譜表征和變體構象異質性解析提供了創新性分析技術。相關成果發表在《美國化學會志》上。

細胞內柔性蛋白質通常同時存在多種構象，不同構象具有差異化的配體結合能力，生物體通過調節不同構象的分布占比來實現蛋白質生物學功能的精細調控。然而，胞內蛋白的結構和活性表征大多采用純化蛋白在體外完成，難以避免純化過程和緩沖溶液對蛋白質構象所產生的影響。

本工作中，研究團隊通過誘導電噴霧離子化裝置，成功實現了大腸桿菌細胞內高表達鈣調蛋白的原位離子化及質譜直接檢測。分析發現，胞內鈣調蛋白存在三種主要的共存構象，與純化蛋白相比具有更高豐度的伸展構象。進一步，團隊采用UVPD-TDMS技術解析了不同Ca²⁺結合變體構象的結合形式和結構特征，發現Ca²⁺結合能力受構象調控，緊湊構象比伸展構象具有更高的Ca²⁺結合能力。

本工作提出了胞內蛋白原位TDMS表征新概念，通過對質量和電荷分布的精確選擇實現胞內蛋白變體和構象特異性的UVPD-TDMS分析，并展示了a-, x-, c-, z-光解離特征碎片在表征變體構象異質性方面的獨特優勢。

相關論文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.4c16376