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近日，中國科學院大連化學物理研究所生物技術研究部生物分子結(jié)構(gòu)表征新方法研究組研究員王方軍團隊發(fā)布了表征蛋白質(zhì)-納米材料界面相互作用精細結(jié)構(gòu)的賴氨酸反應性分析-質(zhì)譜（LRP-MS）實驗手冊。

微/納米材料在生命科學、醫(yī)藥健康、生物催化等領域廣泛應用，探討蛋白質(zhì)與材料之間的界面相互作用分子機制對生物醫(yī)用材料的安全性評價、納米藥物的毒性評估和理性設計、生物-無機功能雜合體的改性和催化活性提升等具有重要意義。然而，現(xiàn)有光譜學等方法只能表征材料引起的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)整體變化情況，蛋白質(zhì)-材料界面相互作用分子細節(jié)的探測面臨挑戰(zhàn)。

賴氨酸殘基通常定位于親水性蛋白質(zhì)表面，其側(cè)鏈伯氨基的化學標記反應性取決于其溶劑可及性和微環(huán)境非共價相互作用。當?shù)鞍踪|(zhì)表面與微/納米材料結(jié)合時，結(jié)合界面上賴氨酸的溶劑可及性和反應性均隨之降低。因此，王方軍等提出了賴氨酸的反應性變化是探測蛋白質(zhì)-微/納米材料復合體中蛋白質(zhì)定位方向、相互作用序列區(qū)域、關鍵結(jié)合位點、材料結(jié)合引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的有效指標。該團隊發(fā)展了在蛋白質(zhì)—微/納米材料復合體活性和變性條件下的兩步同位素二甲基化標記的標準化策略，結(jié)合質(zhì)譜定量分析實現(xiàn)蛋白質(zhì)上賴氨酸反應性的全面分析，研究通過材料結(jié)合前后賴氨酸標記反應性的顯著性差異確定蛋白質(zhì)-材料的界面序列區(qū)域和關鍵位點。

王方軍團隊長期從事生物大分子結(jié)構(gòu)質(zhì)譜尖端儀器和創(chuàng)新方法研究，所發(fā)展的LRP-MS策略近年來已應用于蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-小分子、蛋白質(zhì)-微/納米材料的界面相互作用分子機制解析，取得了系列研究進展。

近日，相關研究成果以Structural Characterization of the Protein-Material Interfacial Interactions Using Lysine Reactivity Profiling-Mass Spectrometry為題，發(fā)表在《自然-實驗手冊》（Nature Protocols）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金和大連化物所創(chuàng)新基金等的支持。

論文鏈接

大連化物所發(fā)布蛋白質(zhì)-納米材料界面相互作用的結(jié)構(gòu)質(zhì)譜表征實驗手冊

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