用于目標(biāo)蛋白穩(wěn)定性分析的新時(shí)間分辨紫外光解質(zhì)譜策略

突變?nèi)绾斡绊懙鞍踪|(zhì)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)對(duì)于理解疾病的分子機(jī)制和靶向藥物設(shè)計(jì)至關(guān)重要。然而，探究突變引起的微妙結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的分子細(xì)節(jié)仍然具有挑戰(zhàn)性。

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所王方軍教授課題組開(kāi)發(fā)了一種結(jié)合紫外光解離(UVPD)分析的時(shí)間分辨原生質(zhì)譜(TR-nMS)策略。該策略可以詢問(wèn)突變引起的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)展開(kāi)動(dòng)力學(xué)的微妙變化。該研究發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)雜志》上。

研究人員通過(guò)將蛋白質(zhì)與甲酸在線混合來(lái)啟動(dòng)蛋白質(zhì)展開(kāi)過(guò)程。利用天然質(zhì)譜 (nMS) 和非變性電噴霧電離 (nESI)，他們通過(guò)獨(dú)特的電荷態(tài)分布 (CSD) 監(jiān)測(cè)酸引發(fā)蛋白質(zhì)解折疊中間體的種類和相對(duì)強(qiáng)度，并定量表征 M42T/H114R突變誘導(dǎo)靶蛋白穩(wěn)定性改變。

此外，研究人員采用UVPD和碎片離子質(zhì)譜方法定量比較野生型二氫葉酸還原酶(DHFR)和突變體的展開(kāi)中間體的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和分子細(xì)節(jié)。

UVPD分析揭示了輔因子煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)對(duì)DHFR結(jié)構(gòu)的特殊穩(wěn)定作用，并且M42T/H114R突變可以減少非共價(jià)NADPH-DHFR相互作用，包括殘基I41、Q65、V78、D79、I82 ，和R98，從而促進(jìn)穩(wěn)定性的降低。

王教授說(shuō)：“這項(xiàng)工作為研究突變引起的微妙結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和病理機(jī)制提供了一種新技術(shù)。”

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