用于ROS触发蛋白质构象分析的多目标交联剂

《Journal of Analysis and Testing》：Multi-Targeting Crosslinker for ROS-Triggered Protein Conformation Analysis

开发适用于活性氧富集区域的蛋白质多靶向交联剂RT-MN，通过硼酸氧化和亲核标记实现多种氨基酸的特异性交联，有效提升结构生物学中蛋白质构象解析的准确性和信息量。

　　

摘要

在病理环境中，细胞内的活性氧（ROS）水平会升高。研究这些高ROS区域的蛋白质构象和蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）对于理解氧化应激下的蛋白质功能至关重要。化学交联质谱（XL-MS）在结构生物学和互作组学领域发挥了越来越重要的作用。交联剂会与整个环境中的蛋白质发生全局性反应，而复杂的交联信息会干扰对特定微环境中蛋白质的客观分析。此外，最常用的交联剂主要针对赖氨酸残基，这限制了交联信息的多样性和覆盖范围。因此，有必要在高ROS特定位点实现多靶点交联。本研究开发了一种用于ROS诱导的蛋白质构象分析的多靶点交联剂，该交联剂结合了硼酸盐氧化和亲核标记技术，在ROS刺激下实现对多种亲核氨基酸的蛋白质交联（RT-MN交联剂）。在模拟的ROS环境中，使用天然蛋白质评估了RT-MN的交联效率，其丰富的距离约束信息与晶体结构高度吻合，表明其能够揭示蛋白质构象。这项研究将ROS刺激-响应的概念扩展到了交联剂领域，这种交联剂有望通过与完整细胞中高ROS特定位点的多种氨基酸反应来捕获丰富的蛋白质构象信息。