氢氘交换质谱法(hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry,H/DX-MS)是一种研究蛋白质空间构象的新技术,蛋白质主链氨基氢原子和重水溶液(D2O)中氘原子的交换过程可用来研究蛋白质空间结构。H/DX-MS包括五个基本步骤:样品氢氘交...氢氘交换质谱法(hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry,H/DX-MS)是一种研究蛋白质空间构象的新技术,蛋白质主链氨基氢原子和重水溶液(D2O)中氘原子的交换过程可用来研究蛋白质空间结构。H/DX-MS包括五个基本步骤:样品氢氘交换反应、终止反应、样品酶解、质谱检测和数据分析。目前,该技术已被广泛应用于蛋白质的结构、结构动态变化及蛋白质相互作用等方面的研究,与经典的X-射线蛋白质结构研究方法形成互补。文章介绍了H/DX-MS的基本原理和技术流程,并综述了H/DX-MS在蛋白质相互作用研究中的应用情况。展开更多
原位实时捕捉多孔介质内的蛋白结构变化信息是蛋白质层析失活机理研究中的难点。为此,本文发展了蛋白质氢氘交换与核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)相结合的新型蛋白质液固界面表征路线。研究了溶菌酶在溶液态以及在阳离子交...原位实时捕捉多孔介质内的蛋白结构变化信息是蛋白质层析失活机理研究中的难点。为此,本文发展了蛋白质氢氘交换与核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)相结合的新型蛋白质液固界面表征路线。研究了溶菌酶在溶液态以及在阳离子交换介质内部吸附态时的去折叠行为,并揭示了蛋白与阳离子交换介质(SP Sepharose FF)相互作用机理。溶液态溶菌酶的一维核磁共振氢谱动力学显示蛋白质去折叠可导致残基暴露进而加快氢氘交换速率。吸附态溶菌酶的二维氢-氢全相关谱图(Total correlation spectroscopy,TOCSY)以及残基峰强度显示,溶菌酶在吸附态时的去折叠呈区域性,无规则卷曲(Coil,bend,and turn)片段的酰胺氢信号更容易失去,而二级结构域(α-helix,β-sheet)对酰胺氢信号保护更好。最终,利用蛋白表面静电势模拟计算结合氢氘标记的蛋白核核磁数据可确定出溶菌酶与阳离子交换介质的作用位点。这对于深刻理解层析过程中蛋白与层析介质微观作用机理以及层析过程中吸附剂的选择、设计具有重要意义,也为获取蛋白质与生物材料之间相互作用研究提供新的有效工具。展开更多
文摘蛋白质是生命功能的执行者,其功能的发挥受自身结构动态变化、与其他生物分子的相互作用及修饰等因素的调节。因此,对蛋白质及蛋白复合物结构的研究有助于揭示重要生命过程中的分子机理与机制。氢氘交换质谱(Hydrogen deuterium exchange mass spectrometry,HDX-MS)是研究蛋白质结构、动态变化和相互作用的强有力工具,也是传统生物物理手段的重要补充。该文综述了HDX-MS的基本原理、机制、实验方法和研究最新进展,并从蛋白质自身动态变化、蛋白质-小分子相互作用、蛋白质-蛋白质相互作用3个方面介绍了近年来HDX-MS在蛋白及蛋白复合物研究中的应用进展。
文摘氢氘交换质谱法(hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry,H/DX-MS)是一种研究蛋白质空间构象的新技术,蛋白质主链氨基氢原子和重水溶液(D2O)中氘原子的交换过程可用来研究蛋白质空间结构。H/DX-MS包括五个基本步骤:样品氢氘交换反应、终止反应、样品酶解、质谱检测和数据分析。目前,该技术已被广泛应用于蛋白质的结构、结构动态变化及蛋白质相互作用等方面的研究,与经典的X-射线蛋白质结构研究方法形成互补。文章介绍了H/DX-MS的基本原理和技术流程,并综述了H/DX-MS在蛋白质相互作用研究中的应用情况。
