Белки выполняют специфические биологические функции в клетках благодаря конформационным изменениям и взаимодействиям. Поэтому точный анализ изменений белковых комплексов на месте крайне важен для понимания клеточных функций, выявления механизмов заболеваний и определения потенциальных мишеней для лекарств.
Масс-спектрометрия с кросс-линкингом in vivo (XL-MS)
Масс-спектрометрия с кросс-линкингом in vivo стала мощным методом изучения белковых комплексов в живых клетках. Однако во время обогащения перекрёстно связанных пептидов сложные этапы приводят к значительной потере образца, что ограничивает анализ ограниченных образцов и затрудняет воспроизводимость количественного анализа.
Инновационный подход
В исследовании, опубликованном в Angewandte Chemie International Edition, группа под руководством профессора Чжана Лихуа из Даляньского института химической физики Китайской академии наук разработала новый кросс-линкер на основе диметилпиперидина, который позволяет проводить одноэтапное обогащение и количественный анализ белковых комплексов.
Используя диметилпиперидин в качестве обогащающего компонента, исследователи разработали кросс-линкер — 2,6-диметилпиперидиновый дисукцинимидилтридеканоат (DPST). DPST продемонстрировал проницаемость клеточной мембраны, способность к обогащению и количественные функции.
Результаты
Благодаря тандемным масс-тегам DPST позволил провести одноэтапное обогащение и обратимую элюцию перекрёстно связанных пептидов, устраняя потерю образца, характерную для традиционных многоэтапных процессов. Это позволило провести анализ XL-MS in vivo с использованием всего 10 000 клеток.
Кроме того, DPST поддерживает маркировку лёгких и тяжёлых изотопов на клеточном уровне и улучшает соотношение сигнал/шум с помощью количественных репортёрных ионов MS2 без увеличения сложности спектра.
Используя этот новый кросс-линкер, исследователи успешно составили карту сети взаимодействия белков в первичных нейронах, полученных из мыши с одним эмбрионом. Они также достигли количественного обнаружения транзиторных и слабых взаимодействий в средах с динамическим разделением фаз «жидкость — жидкость».
«Решая ключевые ограничения в области протеомики с кросс-линкингом in vivo, DPST предоставляет мощное решение для качественного и количественного анализа XL-MS, что может способствовать прогрессу в биомедицинских исследованиях и открытии лекарств», — сказал профессор Чжан.
Предоставлено Китайской академией наук.