《电喷雾质谱在非共价蛋白复合物研究中的应用.docVIP

电喷雾质谱在非共价蛋白复合物研究中的应用 前言 质谱作为一种分析方法，长期以来一直用于小分子化合物的结构分析。直到80 年代末电喷雾电离质谱（electrospray ionization mass spectrometry, ESI-MS）和基体辅助激光解析电离飞行时间质谱（matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS）两种“软电离（soft ionization）”质谱的出现，才将质谱的分析范围扩大到生物大分子的结构分析。在生物界，生物分子的非共价特殊作用是分子识别的基础。因此，非共价复合物的检验在生物学上是一个重要的研究课题。虽然MALDI-TOF的较高灵敏度和Mr表征范围对于测定生物大分子物质优于ESI质谱，但是它在检测非共价复合物的应用上却受到供试品制备条件的限制[1]刘益华，徐俊福.基质辅助激光解吸飞行时间质谱在生物大分子中的应用.中国生化药物杂志.2004，25(3)：192-193。而ESI-MS对蛋白质复合物的研究在样品用量少、快速的情况下可得到可靠的数据和较多的信息。由于其具有灵敏度高、快速和质量精确度高的优点，复合物的化学计量比能够很容易地推导出。通过改变源的锥孔（cone）电压、改变溶液的pH 值和进样毛细管温度，可以比较不同化合物与蛋白质的亲合力的大小[2]Parmanik BN, Bartner PL, Mirza UA, et al. Electrospray ionization mass spectrometry for the study of non-covalent complexes: an emerging technology[J]. J Mass Spectrom,1998, 33(10):911-920。对非共价键复合物进行部分酶解或完全酶解，还可以确定小分子与蛋白质的结合位点[3]Millar AL, Nicholas AC, Jackson NAC, et al. Rapid analysis of epitope-paratope interactions between HIV-1 and a 17-amino-acid neutralizing microantibody by electrospray ionization mass spectrometry[J]. Eur J Biochem,1998,258(1):164-169.。可见，ESI-MS可广泛用于研究蛋白质非共价键复合物。到目前为止，用ESI-MS观察到的不同的非共价键复合物包括蛋白质-蛋白质［4］Ogorzalekloo RR, Goodlett DR, Smith RD, et al. Observation of a noncovalent ribonuclease S-protein S-peptide complex by electrospray ionization mass spectrometry[J], J AM Chem Soc,1993,115(10):4391-4392，蛋白质-配体［5］Robinson CV, Chung EW, Kragelend BB, et al. Probing the nature of noncovalent interaction by mass spectrometry. A study of protein-CoA ligand binding and assembly[J]. J Am Chem Soc,1996,118(36):8646-8653，蛋白质-寡核苷酸［6］Light-Wahl KJ, Springer DL, Winger BE, et al. Observation of a small oligonucleotide duplex by electrospray ionization mass spectrometry[J]. J Am Chem Soc, 1993,115(2):803-804.和蛋白质-双链DNA［7］Cheng XH, Morin PE, Harms AC, et al. Mass spectrometry characterization of sequence-specific complexes of DNA and transcription factor PU.1 DNA binding domain[J]. Anal biochem,1996,239(1):35-40.及蛋白质-金属离子等［8］Hu P, Loo JA. Gas-phase