會(huì)員動(dòng)態(tài)
中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所發(fā)展蛋白質(zhì)疏水功能熱點(diǎn)原位三氟甲基化標(biāo)記和質(zhì)譜探測新方法
近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所生物技術(shù)研究部生物分子結(jié)構(gòu)表征新方法研究組（1822組）王方軍研究員團(tuán)隊(duì)與南方科技大學(xué)董哲副教授團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)展了一種蛋白質(zhì)疏水功能熱點(diǎn)原位三氟甲基化標(biāo)記和質(zhì)譜探測的新方法，為蛋白質(zhì)疏水作用位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和功能研究提供了新手段。
蛋白質(zhì)在折疊過程中會(huì)形成具有親水表面和疏水內(nèi)核的有序結(jié)構(gòu)，其中蛋白質(zhì)功能性疏水位點(diǎn)（口袋）在小分子識(shí)別、藥物結(jié)合、配體與受體相互作用、酶催化等過程中起到關(guān)鍵作用。高效探測蛋白質(zhì)疏水熱點(diǎn)對(duì)于蛋白質(zhì)功能機(jī)制研究和藥物發(fā)現(xiàn)等具有重要意義。
在本工作中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)三氟甲基亞磺酸鈉標(biāo)記試劑（NaSO2CF3）和蛋白質(zhì)在水溶液中預(yù)混合時(shí)，疏水性三氟甲基基團(tuán)將誘導(dǎo)標(biāo)記試劑在蛋白質(zhì)疏水位點(diǎn)內(nèi)預(yù)富集，并與芳香氨基酸側(cè)鏈形成陽離子-π（cation-π）相互作用；進(jìn)一步在365nm紫外光的激發(fā)下可以實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)疏水位點(diǎn)內(nèi)的芳香氨基酸殘基的選擇性三氟甲基化標(biāo)記。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)肌紅蛋白（holo-Mb）、人血清白蛋白（HSA）和鹵代烴脫鹵酶（HLDs）等模式蛋白進(jìn)行了原位三氟甲基化標(biāo)記和質(zhì)譜分析，均能成功探測到蛋白質(zhì)-小分子、蛋白質(zhì)-藥物疏水作用位點(diǎn)和催化功能中心。該方法無需引入催化劑和有機(jī)溶劑，具有高生物兼容性，結(jié)合質(zhì)譜無差別和高靈敏度分析可實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)功能疏水位點(diǎn)的高效探測，為蛋白質(zhì)功能分子機(jī)制研究和藥物發(fā)現(xiàn)等領(lǐng)域提供了創(chuàng)新方法。
王方軍團(tuán)隊(duì)致力于極紫外激光解離質(zhì)譜新儀器研制和原位化學(xué)標(biāo)記-結(jié)構(gòu)質(zhì)譜新方法研究，在蛋白-蛋白、蛋白-藥物、蛋白-納米材料等非共價(jià)作用位點(diǎn)表征方面取得了系列進(jìn)展（Nat Protoc.，2023；J. Am. Chem. Soc.，2023；J. Am. Chem. Soc.，2023；Cell Chem. Biol.，2022；CCS Chem.，2022； Anal. Chem.，2022；Chem. Sci.，2021）。
上述工作以“Probing the functional hotspots inside protein hydrophobic pockets by in situ photochemical trifluoromethylation and mass spectrometry”為題，于近日發(fā)表在《化學(xué)科學(xué)》（Chemical Science）上。該工作的第一作者是我所1822組博士研究生賴燦，該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的資助。（文/圖 賴燦）
文章鏈接：https://doi.org/10.1039/D3SC05106D
