利用Orbitrap Astral质谱仪进行靶向蛋白质降解化合物筛选的超高效液相色谱-串联质谱联用方法

《Journal of Proteome Research》：Ultrahigh-Throughput Liquid Chromatography with Tandem Mass Spectrometry Method for Targeted Protein Degradation Compound Screening Using the Orbitrap Astral Mass Spectrometer

　　

林汉峰|杨延宇|马伊蒂·苏迪帕|孙庆宇|王进

美国德克萨斯州休斯顿市Verna和Marrs McLean生物化学与分子药理学系，邮编77030

靶向蛋白质降解（TPD）是一种治疗策略，它利用小分子诱导致病蛋白质的降解。由于TPD化合物的有效性和选择性需要在数千种蛋白质上进行验证，因此高通量蛋白质组学对于这些新型降解剂的快速筛选和表征至关重要。在这里，我们开发了一种每天可处理300个样本（SPD）的LC-MS/MS方法，使用Orbitrap Astral质谱仪进行超高通量TPD化合物筛选。我们从单一细胞系中鉴定出近8000个蛋白质组，其变异系数（CV）低于10%，这表明即使在每天处理300个样本的情况下，该方法也能实现深度的蛋白质组覆盖度和方法重现性。这种高精度能够检测到在传统高通量工作流程中难以量化的细微但显著的蛋白质丰度变化。为了评估该方法的定量准确性，我们进一步将两种或三种物种的消化产物以不同比例混合。我们的三蛋白质组混合物实验显示，对于蛋白质丰度变化较小和较大的情况，该方法都能实现高度准确的定量。此外，在两蛋白质组混合物实验中，将20至160 ng的酵母消化产物加入到200 ng的HeLa消化产物中，酵母蛋白质组的R2值为0.999，进一步证明了该方法的定量准确性。利用这一工作流程，我们研究了pomalidomide、iberdomide和mezigdomide诱导的剂量依赖性蛋白质降解模式。研究结果表明，mezigdomide可能通过降解额外的蛋白质（如IKZF2）来增强T细胞的抗癌免疫力。综上所述，我们开发了一种具有优异蛋白质组覆盖度和定量准确性的超高通量LC-MS/MS方法，非常适合用于药物库的化学蛋白质组学筛选。