深圳湾实验室细胞分析研究所质谱团队与中国科学院深圳先进技术研究院医工所生物医学光学与分子影像研究中心微流控团队合作，在基于微流控与自上而下质谱在线联用、解析蛋白质高级结构和动力学表征方面取得进展，在Analytical Chemistry期刊发表了题目为“Microfluidic Platform for Time-Resolved Characterization of Protein Higher-Order Structures and Dynamics Using Top-Down Mass Spectrometry”的论文。
蛋白质高级结构和动力学的表征对于理解蛋白质的生物学功能和揭示潜在机制至关重要。自上而下质谱 （top-down mass spectrometry） 能够从完整蛋白质水平和肽片段水平上分析结构信息。自上而下质谱能与非变性质谱结合分析蛋白质复合物的结构和亚基类型以及修饰；与氢/氘交换质谱结合可为构象或结合界面分析提供更高的空间分辨率，并实现构象特异性表征。微流控芯片可为相应流程所需的前端反应提供独到的性能，如多反应物的操控灵活性、多功能模块集成化和自动化等。然而现有微流芯片-质谱联用多为自下而上分析或自上而下蛋白质组学设计，尚无法胜任蛋白高级结构的自上而下分析。本研究开发了一种用于对蛋白质高级结构和动态学进行自上而下质谱在线分析的微流控芯片-质谱联用设计方案：Top-Down and Kinetic MS-chip（TDK-MS chip）。该方案可胜任时间分辨的非变性自上而下质谱和氢/氘交换自上而下质谱分析，其设计旨在实现完整蛋白及其复合物的高效离子化，灵活操控多种反应物液流，提供较宽的流速调控范围，并可在 nL/min 量级精确控制蛋白反应时间。其性能通过单克隆抗体、抗体-抗原复合物、共存蛋白质构象异构体等多个体系的高级结构分析结果得以验证。这一方案有望助力于生物大分子的精细结构分析和针对其它应用的芯片-质谱联用技术研发。
论文通讯作者为深圳湾实验室细胞分析研究所王冠博研究员和中国科学院深圳先进技术研究院门涌帆副研究员，深圳先进院李雯博士和南京师范大学柴胡玲潇博士为共同第一作者。相关工作在国家自然科学基金、深圳湾实验室开放基金等项目的资助下完成。
原文信息：
供稿 | 细胞分析研究所
编辑 | 鲍 啦
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