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活细胞中蛋白质相互作用研究取得进展

最近,中国科学院上海医学研究所的陈晓华研究小组和中国科学院成都生物研究所的唐卓研究小组联合开发了一种新技术,该技术能够基于新的非天然氨基酸的开发来捕获活细胞中的蛋白质相互作用。该方法具有时空分辨率和交联位点选择性的优点。研究结果“基因编码的驻留选择性光交联剂捕获活细胞中的蛋白质-蛋白质相互作用”在线发表在细胞出版社的子公司《化学》杂志上。

蛋白质相互作用在生命活动中起着非常重要的作用。发现新的蛋白质相互作用或功能将有助于阐明特定的生命过程,并为相关疾病的治疗提供理论基础。然而,蛋白质相互作用网络非常复杂,因此在体内研究蛋白质相互作用非常具有挑战性。基于基因密码子扩增技术,将具有共价交联活性的非天然氨基酸定点导入活细胞中的靶蛋白,已成为研究活细胞中蛋白-蛋白相互作用的有力工具。

该研究团队开发了一种新的时空可分辨残基选择性共价交联方法,解决了现有非选择性蛋白交联技术产生的交联肽段结构复杂、质谱数据分析困难、假阳性等关键问题,成功实现了活细胞中相互作用蛋白复合物的有效捕获和后续质谱分析。该技术可以通过研究各种相互作用的蛋白质(如乙酰化酶和底物)来捕获活细胞中的弱蛋白质相互作用。通过该方法获得的蛋白质交联肽段可以大大简化质谱分析,作为确定蛋白质相互作用的直接证据,确定相互作用界面,验证酶与特定底物之间的相互作用。该方法在一定程度上突破了传统蛋白质相互作用分析和发现方法的瓶颈,有望广泛应用于传统方法难以发现的活细胞中微弱、短暂或动态蛋白质相互作用的研究。

陈晓华和唐卓是论文的共同作者,陈晓华研究小组胡伟是论文的第一作者。谭贾敏的上海医学院研究小组参与了这项工作。该研究得到了上海医学院质谱技术服务部的支持,项目由中国国家自然科学基金、中国科学院和上海市科委资助。

以时空分辨率捕捉活细胞中蛋白质相互作用的示意图

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