Nature值得關注的技術：完整蛋白復合物質譜分析
日期：2013-01-29 09:10:24
《Nature Methods》雜志將2012年度技術授予了定向蛋白質組學（targeted proteomics）。同時，雜志還介紹了2013年值得關注的技術，包括納米孔測序儀（Disruptive nanopores）、微生物組功能研究（Probing microbiome function）、近紅外熒光探針（Near-infrared probes）、干細胞體外微環境（In vitro niches）等等。
除了定向蛋白質組學之外，Nature也特別推薦了關于完整蛋白復合物質譜分析技術，指出這種技術能幫助科學家們檢測和分析大型的天然蛋白復合物，這對于解析復合物功能和作用原理至關重要。
一般而言，蛋白質質譜分析主要利用的是一種“鳥槍”策略，即研究人員進行蛋白分析的樣品首先需要被分解成肽段，然后進行識別，定量和描述特征，這種方法更便于目前的儀器分析，而天然完整的蛋白復合物則難以進行分析。雖然這種鳥槍方法已經在不少高通量蛋白質組學研究中獲得了成功，但是這個過程中會喪失許多生物學信息。
蛋白具有多種翻譯后修飾模式，這對于它們的功能作用具有重要的影響，但是當這些蛋白被分解成肽段的時候，這種模式就會變得難以解釋，而且蛋白很少單獨行動，都是通過與其他蛋白，或者其他細胞內分析相互作用而發揮功能的。這些信息在經典鳥槍方法中葉會被遺失。
如果利用獨特的質譜技術，就能檢測和分析完整蛋白和蛋白復合物，得到具有更多價值的功能信息。首先將蛋白輕緩的轉變成氣相，保留其完整三維結構，然后在合適的條件下，通過質譜分析，解析大型，非共價連接的可溶性蛋白和膜蛋白。
然而直至今日，完整蛋白復合物的質譜分析仍然需要一些高度職業化的儀器，因此在許多實驗室中難以開展研究。不過近期也取得了一些新成果，比如去年來自荷蘭烏德勒支大學的研究人員就研發了一種提高質譜儀分辨率和可用性的改進方法，利用該方法可以獲得完整蛋白復合物的重要結構信息。
研究人員通過改裝軌道阱質譜儀這種被廣泛用于高通量蛋白譜的常用儀器，成功地實現了對最高分子量可達一百萬摩爾質量的完整蛋白復合物的檢測。經過他們改裝的質譜儀具有足夠高的分辨率，可識別出個體ATP或ADP分子與細菌的伴侶蛋白復合物GroEL的結合——目前的無損質譜技術還無法做到這一點。該方法同樣能夠應用于蛋白復合物轉錄后修飾的靈敏度檢測。
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