Anal. Chem.“看见”蛋白的半胱氨酸邻近微环境

生理条件下，带正电荷的半胱氨酸会与邻近微环境的基团形成氢键或静电相互作用，这对于蛋白或其复合物的结构十分重要。此前用于研究半胱氨酸邻近微环境的标记方法，存在背景高、半胱氨酸电荷被中和等缺陷。...



大家好！这周我分享的是Analytical chemistry 上的文章《Probing the Lysine Proximal Microenvironments within Membrane Protein Complexes by Active Dimethyl Labeling and Mass Spectrometry》，来自大连化物所。

生理条件下，带正电荷的半胱氨酸会与邻近微环境的基团形成氢键或静电相互作用，这对于蛋白或其复合物的结构十分重要。此前用于研究半胱氨酸邻近微环境的标记方法，存在背景高、半胱氨酸电荷被中和等缺陷。本文利用激活的二甲基化标记和质谱连用，实现了高效、稳定、不影响电荷和蛋白活性的标记，从而能够“看到”在近乎自然状态下，蛋白或其复合物的半胱氨酸邻近微环境。

作者先用肌红蛋白作为模型进行检测。将全酶和脱辅基的肌红蛋白在相同条件下对N进行二甲基化标记，再用质谱分析对比，发现构象的细微改变若引起半胱氨酸邻近微环境的变化，半胱氨酸参与的分子间或分子内的相互作用就会发生变化，其甲基化标记水平也就随之改变。

接下来，作者将这一策略用于蓝藻、红藻和菠菜的PSⅡ复合物，并结合蓝藻PSⅡ复合物的晶体结构进行研究。发现不同物种之间，其高度保留序列上的半胱氨酸的标记水平若相当，则其所处邻近微环境也具有高度保留性，这可用于研究蛋白复合物的机理和物种间的联系。

对这一思路进行拓展，后续还能将其运用于蛋白质与其他大分子的作用，或特定刺激下，特定区室蛋白构象的变化等。



原文引用：

DOI: 10.1021/acs.analchem.6b02502

原文链接：

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.6b02502#notes-2

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