【儀表網 研發快訊】近日，大連化學物理研究所生物技術研究部生物分子結構表征新方法研究組(1822組)王方軍研究員團隊與南方科技大學董哲副教授團隊合作，發展了一種蛋白質疏水功能熱點原位三氟甲基化標記和質譜探測的新方法，為蛋白質疏水作用位點發現和功能研究提供了新手段。
蛋白質在折疊過程中會形成具有親水表面和疏水內核的有序結構，其中蛋白質功能性疏水位點(口袋)在小分子識別、藥物結合、配體與受體相互作用、酶催化等過程中起到關鍵作用。高效探測蛋白質疏水熱點對于蛋白質功能機制研究和藥物發現等具有重要意義。
在本工作中，研究團隊發現當三氟甲基亞磺酸鈉標記試劑(NaSO2CF3)和蛋白質在水溶液中預混合時，疏水性三氟甲基基團將誘導標記試劑在蛋白質疏水位點內預富集，并與芳香氨基酸側鏈形成陽離子-π(cation-π)相互作用；進一步在365nm紫外光的激發下可以實現蛋白質疏水位點內的芳香氨基酸殘基的選擇性三氟甲基化標記。研究團隊對肌紅蛋白(holo-Mb)、人血清白蛋白(HSA)和鹵代烴脫鹵酶(HLDs)等模式蛋白進行了原位三氟甲基化標記和質譜分析，均能成功探測到蛋白質-小分子、蛋白質-藥物疏水作用位點和催化功能中心。該方法無需引入催化劑和有機溶劑，具有高生物兼容性，結合質譜無差別和高靈敏度分析可實現蛋白質功能疏水位點的高效探測，為蛋白質功能分子機制研究和藥物發現等領域提供了創新方法。
王方軍團隊致力于極紫外激光解離質譜新儀器研制和原位化學標記-結構質譜新方法研究，在蛋白-蛋白、蛋白-藥物、蛋白-納米材料等非共價作用位點表征方面取得了系列進展(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，于近日發表在《化學科學》(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研發計劃、國家自然科學基金和我所創新基金等項目的資助。(文/圖 賴燦)
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