电喷雾质谱在非共价蛋白复合物研究中的应用

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质谱在蛋白质中的应用

质谱在蛋白质中的应用

蛋白质组学研究中个典型研究流程
蛋白质研究中个典型研究流程
现代质谱简介
质谱分析蛋白优点: 1. 可用于分析大分子。 2.可用于分析不纯化合物。因为生物体系相对较复杂,物 质提纯不易,因此新型质谱的出现使一些研究成为可能。 3.样品消耗量很低。 4.仪器操作简便,检测速度快,适用于大批量的样品研究 。
质谱质谱中氨基酸残基的元素组成和精确质量数中常 见氨基酸残基的元素组成和质量数
质谱在蛋白质研究中的其他应用
除了前面介绍的肽与蛋白质序列测定以外 ,还包括质谱与其他分离手段连接(如与毛细 管电泳、HPLC相连等)以加快测样速、度,提 高质谱检测精度(如使用傅立叶回旋分析器与 ESI和MALDI相连等。 其中有一项工作是非常重要的,即蛋白质 的定量
差一个氨基酸残基的系列肽,名为梯状测序(Ladding sequencing),经质谱检测,由相邻峰的质量差知道相应氨基酸 残基。
质谱中常见氨基酸残基的元素组成和质量数
待测离子经活化后具有较高的能量,诱发碎裂 ,产生多组不同类型的碎片峰。所以首先需要区分 出各组峰的类型归属,才能通过比较相邻的同种离 子的质量差,判断相应的氨基酸残基.质谱中常见 氨基酸残基的元素组成和质量数见下表。
质谱在小肽与蛋白质序列测定中的应用
质谱在蛋白质研究中的主要作用在于检测确定相应蛋白质 的归属,其中测定小肽及蛋白质序列是确定蛋白质的根本。 质谱用于肽和蛋白质的序列测定方法有3种。主要如下:
质谱用于肽和蛋白质的序列测定方法
第一种方法叫蛋白图谱(protein mapping),用特异性的酶解 或化学水解的方法将蛋白切成小的片段,然后用质谱检测各产 物肽分子质量,将所得到的肽谱数据输入数据库,搜索与之相 对应的已知蛋白,从而获取待测蛋白序列. 第二种方法是利用待测分子在电离及飞行过程中产生的亚 稳离子,通过分析相邻同种类型峰的质量差,识别相应的氨基 酸残基. 第三种方法与Edman法有相似之处,即用化学探针或酶解 使蛋白质或肽从N端或C端逐一降解下氨基酸残基,形成相互间

药物设计学考试题库及答案

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药物设计学考试题库及答案一选择题1.以下哪个不是生物信息的特征 DA级联反应B网络结构C多样性D不可逆性2.体内信号转导的主体是 AA 蛋白质B 小分子物质C 多糖D 脂质3.凡是由细胞分泌的,能够调节特定靶细胞生理活动的化学物质都称为细胞间物质,称为第一信使,它属于 DA 物理信号B机械力C生物体外信号D化学信号3.下列哪个不是细胞间化学信号分子的特点 BA特异性B持续性C时间效应各异 D 复杂性4.第三信使是下列哪种物质 CA 花生四烯酸B 二十碳酸类C DNA结合蛋白D磷脂酰肌醇5.基于调节第二信使的药物设计不是 AA 维生素D受体配体的药物设计B 调节cAMP和cGMP信号通路的药物设计C 调节激酶系统的药物设计D调节钙的药物设计6.下列哪个是基于调节第三信使的药物设计 AA 过氧化物酶体增殖因子活化受体配体的药物设计B 磷酸二酯酶抑制剂活化受体配体的药物设计C 磷酸二酯酶V的抑制剂活化受体配体的药物设计D 糖原合成激酶-3抑制剂活化受体配体的药物设计7.不是对信号转导系统的药物干预的选项是A 影响信号分子的药物B 影响信号接受系统的药物C 影响信号传输系统的药物D 影响细胞内信号转导系统的药物1.生物体内嘌呤核苷酸的合成除了补救合成外,还有()A.从头合成B.中间合成C.最后合成D.中间体合成2.()是嘧啶生物合成的重要中间体A.天冬氨酸B.氨甲酰磷酸C.乳清苷酸D.谷氨酰胺3.既是核酸生物合成的代谢产物,也是红细胞发育生长的重要因子的是()A.核苷B.磷酸C.戊糖D叶酸4.氨基嘌呤和甲氨嘌呤是最早用于肿瘤临床治疗的()还原酶抑制剂A.血清铁蛋白B.黏蛋白C.二氢叶酸D.甲胎蛋白5.()可以影响IMP、AMP或GMP的形成,从而抑制DNA和RNA 的合成A.次黄嘌呤B.鸟嘌呤C.腺甘酸D.巯嘌呤核苷酸6.下列哪个不是反义药物与传统药物的区别()A.特异性较强B.信息量较大C.反义药物以核酸为靶点D副作用可能较多1 在目前已知的500多种药物作用靶标中,酶是最重要的一类,约占()A.25%B.40%C.45%D.50%2. 酶的激活作用不包括以下()A.酶原的激活B.酶的变构激活C.酶的共价修饰激活D.酶的活性位点激活3. ()定量的描述了稳态条件下酶催化反应的动力学参数。

电喷雾质谱

电喷雾质谱

电喷雾质谱电喷雾质谱(Electrospray Ionization Mass Spectrometry,简称ESI-MS)是一种常用的质谱分析技术,主要用于分析有机物和生物大分子,如蛋白质、核酸和多糖等。

本文将介绍电喷雾质谱的原理、仪器构成以及应用领域。

电喷雾质谱的原理是将待分析样品通过高压电场形成喷雾,然后在气体中形成离子,将离子传输到质谱仪中进行分析。

在喷雾的过程中,待分析的样品被注入到带有高电压的针头上,形成了高强度的电场。

随着电场的增强,液滴在针尖处被雾化成更小的液滴,直到形成亚微米级别的小液滴。

这些小液滴在高压电场的作用下逐渐带电,并且在空气中蒸发,留下了带电荷的气态分子离子。

这些离子被输送到质谱仪中进行分析,质谱仪会测量它们的质荷比(m/z)值,并生成对应的质谱图谱。

电喷雾质谱的仪器由多个组成部分构成,包括高压电源、针头、进样接口、质谱仪等。

高压电源主要用于产生高电场,使液体样品形成电喷雾。

针头一般采用不锈钢或金属合金材料制成,其尖端直径在10-50微米之间,用于将待分析的样品送入电场中。

进样接口则将离子从喷雾中传输到质谱仪中进行分析。

质谱仪则用于分析离子质荷比及其分子结构。

电喷雾质谱广泛应用于分析有机物和生物大分子,尤其在生物医学研究中具有重要意义。

例如,在蛋白质质谱分析中,电喷雾质谱可以用于测定蛋白质的分子量、氨基酸序列、修饰等信息,还可以用于检测蛋白质的折叠状态、复合物结构等。

在药物研发中,电喷雾质谱也可以用于药物代谢动力学、药效学研究等方面,对于药物的开发和优化具有重要作用。

此外,电喷雾质谱还可以用于分析环境污染物、石油化学品、天然产物等。

与其他质谱技术相比,电喷雾质谱具有以下优点:1.灵敏度高:电喷雾质谱可以检测到非常低浓度的物质,通常可达到纳摩尔级别。

2.可靠性好:电喷雾质谱对于样品的处理比较简单,不需要太多的前处理步骤,从而减少样品损失和分析误差。

3.适用范围广:电喷雾质谱可以分析多种化合物,从简单有机物到复杂的生物大分子。

电喷雾质谱法研究羟基化多溴联苯醚与牛血清白蛋白非共价相互作用

电喷雾质谱法研究羟基化多溴联苯醚与牛血清白蛋白非共价相互作用

电喷雾质谱法研究羟基化多溴联苯醚与牛血清白蛋白非共价相互作用马强1,2,郭良宏1,*1中国科学院生态环境研究中心,环境化学与生态毒理学国家重点实验室,北京市海淀区双清路18号,100085 2中国检验检疫科学研究院,北京市朝阳区高碑店北路甲3号,100123*Email: LHGuo@多溴联苯醚作为溴代阻燃剂之一,由于其优良的阻燃性能,被广泛应用于纺织品、建材、家具、油漆、电子电器等各类消费品中。

近年来,多溴联苯醚的衍生物——羟基化多溴联苯醚作为一类具有环境风险的新型持久性污染物引起了国内外学者的关注。

羟基化多溴联苯醚已在非生物环境(地表水体、雨水、沉积物),生物体(海藻、贻贝、鱼体、海鸥、北极熊)及人体血液中检出。

羟基化多溴联苯醚对生物体具有多种毒性效应,可造成甲状腺激素转运和代谢紊乱,并可引起神经毒性、细胞毒性和内分泌干扰效应。

本研究采用电喷雾质谱法,对具有不同溴原子数目及取代位点和不同羟基位置的24种羟基化多溴联苯醚与牛血清白蛋白的非共价相互作用进行了系统研究。

结果表明,在正离子模式下,检测到3种羟基化多溴联苯醚(6-羟基-2,2’,3,4,4’,5,5’-七溴联苯醚、4-羟基-2,2’,3,4’,5,5’,6-七溴联苯醚和4’-羟基-2,2’3,3’,4,5’,6,6’-八溴联苯醚)与牛血清白蛋白形成了化学计量比1:1和1:2的复合物。

Fig. 1 Identification of BSA/OH-PBDEs binding by ESI-MS. Mass spectra of BSA with (a) and without (b) the addition of6-hydroxy-2,2’,3,4,4’,5,5’-heptabromodiphenyl ether关键词:羟基化多溴联苯醚;牛血清白蛋白;电喷雾质谱;非共价相互作用参考文献[1] Ma, Q.; Wang, C., Bai, H.; Xi, H.W.; Xi, G.C.; Ren, X.M.; Yang, Y.; Guo, L.H. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2011, 22: 1851.Study on the Noncovalent Complexes of Hydroxylated Polybrominated Diphenyl Ethers and Bovine Serum Albumin by Electrospray Ionization MassSpectrometryQiang Ma1,2, Liang-Hong Guo1,*1State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Ecotoxicology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, No.18 Shuangqing Road, Beijing, 100085 2Chinese Academy of Inspection and Quarantine, No.A3 Gaobeidian North Road, Beijing, 100123 In this study, the noncovalent interactions between hydroxylated polybrominated diphenyl ethers (OH-PBDEs) and bovine serum albumin (BSA) were investigated by using positive ion mode electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS). The experimental results revealed that 3 kinds of OH-PBDEs (6-hydroxy-2,2’,3,4,4’,5,5’-heptabromodiphenyl ether, 4-hydroxy-2,2’,3,4’,5,5’,6-heptabromodiphenyl ether and 4’-hydroxy-2,2’3,3’,4,5’,6,6’-octabromodiphenyl ether) could form 1:1 and 2:1 complexes with BSA.。

推荐一个化学生物学教学实验——电喷雾质谱研究磷酰基对丙氨酸与溶菌酶分子间相互作用的影响

推荐一个化学生物学教学实验——电喷雾质谱研究磷酰基对丙氨酸与溶菌酶分子间相互作用的影响

酸与溶菌酶的弱相互作用 , 观察磷酰基对丙氨酸与溶菌酶分子问弱相互作用的影响。
2 实验 目的
( )了解电喷雾质谱 的工作原理 ;2 1 ( )了解磷对生命体 的意义 ;3 ( )掌握电喷雾质谱研究 生物大分子与小分子相互作用的基本方法。
3 实验药 品
丙氨酸 Aa M = 9 , l( 8 ) 磷酰化丙氨酸 DP —l( : 5 , IPAa M 23 有机磷试验室提供或按文献方 法 制备) 白蛋 白溶菌酶 H WL M = 4 0 )所用溶剂都为色谱纯 。丙氨酸及磷酰化丙氨 , E ( 136 ,
4 实验仪器
德国布鲁克道尔顿公司 E I S UR 一 0 l 电喷雾离子阱质谱 。 S— Q IE3 0p s E 0 u
5 实验 步骤
( )用 甲醇与 水 的混 合 溶液 ( ( H O : ( )=1 1 配 制 待 测 H WL溶 液 1 V C , H) V H O :) E
较 不 同化合 物 与蛋 白质亲 和力 的大小 。
相对于生物核磁技术 以及 x射线 晶体衍射来说 , 质谱技术研究生物大分子与小分子的相 互作用较为简便 、 易行 。因此 , 在化学生物学专业 的本科教学 中引入质谱实验方法 , 对学生深
入 了解该专业的前沿研究领域 、 研究意义以及研究技术手段 , 具有一定 的教学指导意义。
H 合物从 液 相转变 为气 相进 行测 定 , 品分 子在 电 喷雾 电离 时通 常不发 生裂 解 , 样 能够更 加真 实地

反 映生物 大分子 的生理状 态 。 因此 , 它是 一种 能 快速 、 敏 、 确 地研 究 溶 液 中非 共 价 复合 物 灵 精
的方 法 。
本实 验 以溶 菌 酶为模 型 蛋 白 , 利用 电喷雾 质谱 技术 研究 化 学小 ห้องสมุดไป่ตู้ 子 Ⅳ 酰化 丙 氨酸 及丙 氨 一

ESI-MS 分析蛋白质非共价键复合物

ESI-MS 分析蛋白质非共价键复合物

ESI-MS分析蛋白质非共价键复合物质谱作为一种分析方法,长期以来一直用于小分子化合物的结构分析。

直到80年代末电喷雾电离质谱(Electrospray Ionization Mass Spectrometry, ESI-MS)和基体辅助激光解析电离飞行时间质谱(Matrix-assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry, MALDI-TOF-MS)两种“软电离(Soft Ionization)”质谱的出现,才将质谱的分析范围扩大到生物大分子的结构分析。

这两种技术具有高灵敏和高质量检测范围,能在飞摩尔(10-15)乃至阿摩尔(10-18)水平检测相对分子量高达几十万的生物大分子。

随着近年来“软电离”技术的进一步发展,质谱技术在蛋白质非共价键复合物研究方面显示了良好的应用前景。

虽然有多种方法可用于检测非共价键复合物,但它们各有优缺点。

凝胶色谱、超速离心、红外光谱、差示紫外光谱、荧光光谱、圆二色光谱等可反映形成非共价键复合物后蛋白质结构发生的变化,但只能提供很少或不能提供关于分子量及复合物化学计量结合数的信息;X-晶体衍射和核磁共振法可用于测定蛋白质的三维结构,能提供详细的结构信息,但都费时且复杂。

X-晶体衍射只有在得到合适晶体的情况下才能应用,而单晶的培养却非易事。

核磁共振分析所用样品量很大且不能分析分子量很大的复合物。

电喷雾电离质谱能够在非常接近天然溶液状态的情况下将非常弱的蛋白质非共价键复合物从液相转变为气相而进行测定,能够更加真实地反映生物大分子的生理状态。

电喷雾离子化技术(ESI)的工作原理:利用位于一根毛细管和质谱进口间的电势差生成离子,在电场的作用下产生喷雾形式存在的带电液滴。

在真空条件下下,液滴表面溶剂蒸发,液滴变小,液滴的电荷密度骤增。

当静电排斥力大于液滴的表面张力时,液滴便发生崩解,形成更小的液滴。

d(C4)相关序列形成四分子i-Motif结构的电喷雾质谱研究

d(C4)相关序列形成四分子i-Motif结构的电喷雾质谱研究

i of - t 结构 . m i 最近的报道显示 , 一些蛋 白质可与富含 c的 D A序列发生选择性相互作用, N 特别是 当 这种序列以 i of - t 的结构形式存在时 , m i 例如布氏锥虫体中分子量为 30 0的 S 一 蛋 白可与富含 c碱 90 T1 基序列 结 合 ,鼠肝 细胞 q B 4 J T P2蛋 白可 与 d C C A 结合 , 拉 癌 细胞 株 ( ea 可 与 d ( C T A) J海 HL) ( C T A) C C A 序列 形成 的 i t 结 构结合 ,因此 i t 结 构具 有 特殊 的生 物学 意 义 , 药 物开 发 中 - i mof - i mof 在 具有潜在的应用价值. 此外 , 富含 C的 D A序列通常在酸性条件下形成 i of N - t 结构 , mi 在碱性条件下则 发生 解离 ,因此在纳 米材 料科 学上也 有其 特殊 的应用 , . 8 1
2个 A碱基或 T碱基 比增加相应的单个碱 基形 成了D Ai of N m t 结构 ; - i 电喷雾质谱 ; ( 4 相关序列 ; dC) 非共价相互作用
0 5 . 676 文献标识码 A 文章编号 0 5 -70 2 1 )224;4 2 1 9 ( 0 1 1—7 8 0 0 -
收稿 日期 : 0 10 -4 2 1-62 ,
基金项 目: 国家 自 然科学基金 ( 批准号 : 0 7 06 29 5 4 ) 25 5 6 , 07 04 资助.
联 系人简介 : 国新华 , , 女 博士 , 副教授 , 主要从事生物样 品分离与质谱分析研究 . -a : ux@j .d.n Em i goh l eue l u
当半质子化平行双链分子插入形成 i of - t 结构时 , m i 碱基 的疏水和堆积作用力增强 , 因此双链有利

莨菪烷类生物碱与人血清白蛋白非共价结合的电喷雾质谱研究

莨菪烷类生物碱与人血清白蛋白非共价结合的电喷雾质谱研究

摘 要 : 用 电喷 雾 离 子 阱 质 谱 法 研 究 人 血 清 白蛋 白与 樟 柳 碱 、 莨 菪 碱 、 利 山 阿托 品 、 莨 菪 碱 间 的 非 共 价 作 东 用 , 察 进 样 液 p 值 及 质 谱 仪 毛 细 管 温 度 、 孔 电 压 等 对 莨 菪 烷 类 生 物 碱 与 人 血 清 白 蛋 白 非 共 价 结 合 特 性 考 H 锥 的 影 响 . 算 莨 菪 烷 类 生 物 碱 与 人 血 清 白蛋 白复 合 物 的结 合 常 数 ( 和 最 大 化 学 计 量 比 , 根 据 热 力 学 参 数 计 K) 并 确定 了 人 血 清 白 蛋 白 与樟 柳 碱 、 托 品 、 阿 山莨 菪 碱 之 间的 作 用 力 类 型 主 要 为 静 电引 力 , 与东 莨 菪 碱 之 间 的 作 用 力类 型 主 要 为 疏 水 作用 力 . 喷 雾 离 子 阱 质 谱 法 可用 于莨 菪烷 类 生 物碱 与人 血 清 白蛋 白非 共 价 结 合 的研 究 . 电 关键 词 : 喷 雾 离 子 阱 质 谱 ; 菪 烷 类 生 物 碱 ; 血 清 白蛋 白 电 莨 人
中 图 分 类 号 : 5 . 3 Q9 6 8 06 7 6 ; 4 . 8 文献标志码 : A
药物小 分子 与生物 大分 子 间的相互 作用 是 当前 生 命 科学 领 域 经 常遇 到 的 主要 化 学 问题 之 一 . 清 血 白蛋 白是 生命体 血浆 中含量 最丰 富 的蛋 白质 , 具有 贮运 内源 代谢 物和 外源药 物 等重要 生 理 功能口 . 物 ]药 蛋 白结合是 药物 体 内分 布 与储备 的一种 特殊 形式 , 药 物 的分 布 、 对 作用 强 度 与作 用 时 间 、 内代 谢 与 排 体
第3 O卷 第 4期 20 0 8年 1 月 2
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电喷雾质谱在非共价蛋白复合物研究中的应用1.前言质谱作为一种分析方法,长期以来一直用于小分子化合物的结构分析。

直到80 年代末电喷雾电离质谱(electrospray ionization mass spectrometry, ESI-MS)和基体辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS)两种“软电离(soft ionization)”质谱的出现,才将质谱的分析范围扩大到生物大分子的结构分析。

在生物界,生物分子的非共价特殊作用是分子识别的基础。

因此,非共价复合物的检验在生物学上是一个重要的研究课题。

虽然MALDI-TOF的较高灵敏度和Mr表征范围对于测定生物大分子物质优于ESI质谱,但是它在检测非共价复合物的应用上却受到供试品制备条件的限制[1]刘益华,徐俊福.基质辅助激光解吸飞行时间质谱在生物大分子中的应用.中国生化药物杂志.2004,25(3):192-193。

而ESI-MS对蛋白质复合物的研究在样品用量少、快速的情况下可得到可靠的数据和较多的信息。

由于其具有灵敏度高、快速和质量精确度高的优点,复合物的化学计量比能够很容易地推导出。

通过改变源的锥孔(cone)电压、改变溶液的pH 值和进样毛细管温度,可以比较不同化合物与蛋白质的亲合力的大小[2]Parmanik BN, Bartner PL, Mirza UA, et al. Electrospray ionization mass spectrometry for the study ofnon-covalent complexes: an emerging technology[J]. J Mass Spectrom,1998,33(10):911-920。

对非共价键复合物进行部分酶解或完全酶解,还可以确定小分子与蛋白质的结合位点[3]Millar AL, Nicholas AC, Jackson NAC, et al. Rapid analysis of epitope-paratope interactions between HIV-1 and a 17-amino-acid neutralizing microantibody by electrospray ionization mass spectrometry[J]. Eur J Biochem,1998,258(1):164-169.。

可见,ESI-MS可广泛用于研究蛋白质非共价键复合物。

到目前为止,用ESI-MS观察到的不同的非共价键复合物包括蛋白质-蛋白质[4]Ogorzalekloo RR, Goodlett DR, Smith RD, et al. Observation of a noncovalent ribonuclease S-protein S-peptide complex by electrospray ionization mass spectrometry[J], J AM Chem Soc,1993,115(10):4391-4392,蛋白质-配体[5]Robinson CV, Chung EW, Kragelend BB, et al. Probing the nature ofnoncovalent interaction by mass spectrometry. A study of protein-CoA ligand binding and assembly[J]. J Am Chem Soc,1996,118(36):8646-8653,蛋白质-寡核苷酸[6]Light-Wahl KJ, Springer DL, Winger BE, et al. Observation of a small oligonucleotide duplex by electrospray ionization mass spectrometry[J]. J Am Chem Soc, 1993,115(2):803-804.和蛋白质-双链DNA[7]Cheng XH, Morin PE, Harms AC, et al. Mass spectrometry characterization of sequence-specific complexes of DNA and transcription factor PU.1 DNA binding domain[J]. Anal biochem,1996,239(1):35-40.及蛋白质-金属离子等[8]Hu P, Loo JA. Gas-phase coordination properties of Zn2+,Cu2+,Ni2+, and Co2+ with histidine -containing peptides[J]. J AM Chem Soc,1995,117(45):11314-11319.。

2.电喷雾质谱(ESI-MS)的基本原理及特点其原理是[9,10]岳贵花,许崇峰,卞利萍等.电喷雾质谱在非共价蛋白复合物研究中的应用. 分析化学学报,2000,16(6):495-502.王红霞,杨松成.蛋白质非共价复合物的电喷雾质谱研究进展.药学学报,2001,36(4):315-320. :在高压电场下,少量的液体在雾化气的作用下形成溶剂化离子飞向电极,在这一过程中,受外界条件作用(如逆向干燥气流),逐渐脱溶剂化以致最终溶质离子从该溶剂化离子中解吸出来形成带多电荷分子离子进入质谱。

电喷雾电离的特点是蛋白质等生物分子能产生多电荷离子,使质荷比降低到多数质谱仪都可以检测的范围,因而大大扩大了分子量的分析范围。

分析物离子的真实分子量可以根据质荷比及所带电荷数计算,一般由计算机软件完成。

电喷雾质谱可充许有少量的盐和缓冲液,但盐和缓冲液的存在会使仪器的灵敏度降低。

电喷雾质谱的优点是可以方便地与多种分离技术联用,如液质联用和毛细管电泳-质谱联用等。

3.喷雾质谱(ESI-MS)在蛋白质非共价键复合物研究的应用自1991年Ganem[11]Ganem B, LI YT, Henion JD. Detction noncovalent receptor-ligand complexes by mass spectrometry[J]. J Am Chem Soc, 1991,113(16):6249-6296.等最早应用电喷雾质谱研究细胞浆中受体蛋白FKBP12及其配体FK506和rapamycin的非共价键复合物以来,该技术被越来越多的学者所应用。

有关蛋白质-配体-以及组成蛋白质的各亚基间的非共价相互作用的文献报道很多,Joseph[12]Joseph A Loo. Mass Spectrom.Review[J],1997,16:1.列出了近年来ESIMS在这一领域的研究进展。

3.1 蛋白质-蛋白质相互作用很多蛋白质在体内实验中相互作用很强,而相同蛋白质寡聚体或其他形成功能蛋白复合体相互作用很弱。

ESI-MS可能可以通过质量的测定对蛋白质-蛋白质复合体的结构供应直接、明确的信息。

与其他光谱技术相比,这种技术有很多优势,比如,测定余因子依赖蛋白质-蛋白质相互作用[84]。

4-草酸丁烯酸酯异构体酶四级结构是第一次采用ESI-MS进行分析的寡聚蛋白[86]。

根据分子筛色谱和超速离心,认为4-草酸丁烯酸酯异构体酶为五倍体[87]。

X-射线衍射和质谱明确显示此蛋白质为一个41kDa的六倍体(86,88)。

另一方面,四个单点突变4-草酸丁烯酸酯异构体酶只能形成单体蛋白质离子。

这些数据说明自然蛋白具有寡聚行为,残基对保持六倍体结构有重要作用。

在Standing等研究的基础上,其他研究小组也开始用ESI-MS分析已知和未知寡聚蛋白质复合体的化学计量式。

在proteasome催化蛋白(89,90),chaperone complex GroEL[91],和各种血色素[92-96]的研究中均得到有趣的结果。

ESI-MS 实验证明GroEL由两个七倍体环组成,并非共价结合14亚单元,总分子质量为800kDa[91]。

GroEL在拥有co-chaperoneGroES的前提下才具有活性。

进一步用MS 研究GroES可变部分与模型底物helix D的相互作用[97]。

结合荧光交联实验得到甚至在GroEL四倍体上也有GroES及底物蛋白明显,至少式部分结合的位点。

根据MS研究,在大多数哺乳动物系统中血色素以分子量约为60kDa的四倍体存在,在低浓度下则很可能以二倍体存在。

MS广泛用于研究血色素的结构。

比如,镰刀红血球患者组织血液中的血色素S和胎儿血色素[98]。

此研究总结了镰刀红血球病不均匀血色素混合物和其他四聚体的定量测定。

所以,血红素亚基的非共价结合可用ESI-MS进行研究。

质谱显示患者和胎儿血液均含有包含α2β2、α2γβ两种杂交体的完整血红素四倍体。

根据不均匀血色素杂和物质量的测定,发现在患者血液中有一种平均质量为64.6kDa独特的四倍体标记蛋白。

另一个优秀的研究显示MS可用于甲状腺传递系统寡聚蛋白的分析[99]。

四倍体人类蛋白质reansthyretin通过与维生素A结合蛋白非共价结合传递荷尔蒙甲状腺素。

Transthyretin被认为淀粉纤维的组成成分,并与一些疾病如Alzheimer’s,二型糖尿病和遗传性海绵状组织脑病有关。

在正常情况下,transthyretin运输甲状腺素和维生素A,但是天然型展开和单点突变分别导致老年系统淀粉样变性病和家族淀粉质神经病。

Transthyretin四倍体的分裂被认为是形成淀粉状纤维的第一步[100]。

McCammon等用MS试验了18种这一过程的抑制剂(99)。

测定了这些配体结合,稳定四倍体结构,与transthyretin复合体相互作用及与自然配体甲状腺素竞争的能力。

通过对含有六个蛋白质亚基,两个维生素A分子和两个合成配体(四个transthyretin和两个维生素A结合蛋白)的多面十组分复合物的研究发现配体的加入不会抑制transthyretin与维生素A的结合。

甲状腺素与作为探针的人工合成配体的作用特点则不一样。

研究积极、消极与无作用机理;并证明人工配基对甲状腺素的结合产生消极影响。

Loo等[]对ADH(Alcohol Dehydrogenase)锌金属酶在乙醛、乙醇互变中的作用进行了研究,表明酵母及哺乳动物的ADHs都是均质的,在这个过程中,仅有25%的残基参与互变。

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