突變?nèi)绾斡绊懙鞍踪|(zhì)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)動力學對于理解疾病的分子機制和靶向藥物設(shè)計至關(guān)重要。然而，探究突變引起的微妙結(jié)構(gòu)動力學的分子細節(jié)仍然具有挑戰(zhàn)性。
中國科學院大連化學物理研究所王方軍教授課題組開發(fā)了一種結(jié)合紫外光解離(UVPD)分析的時間分辨原生質(zhì)譜(TR-nMS)策略。該策略可以詢問突變引起的蛋白質(zhì)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)展開動力學的微妙變化。該研究發(fā)表在《美國化學會雜志》上。
研究人員通過將蛋白質(zhì)與甲酸在線混合來啟動蛋白質(zhì)展開過程。利用天然質(zhì)譜 (nMS) 和非變性電噴霧電離 (nESI)，他們通過獨特的電荷態(tài)分布 (CSD) 監(jiān)測酸引發(fā)蛋白質(zhì)解折疊中間體的種類和相對強度，并定量表征 M42T/H114R突變誘導(dǎo)靶蛋白穩(wěn)定性改變。
此外，研究人員采用UVPD和碎片離子質(zhì)譜方法定量比較野生型二氫葉酸還原酶(DHFR)和突變體的展開中間體的動態(tài)結(jié)構(gòu)和分子細節(jié)。
UVPD分析揭示了輔因子煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)對DHFR結(jié)構(gòu)的特殊穩(wěn)定作用，并且M42T/H114R突變可以減少非共價NADPH-DHFR相互作用，包括殘基I41、Q65、V78、D79、I82 ，和R98，從而促進穩(wěn)定性的降低。
王教授說：“這項工作為研究突變引起的微妙結(jié)構(gòu)動力學和病理機制提供了一種新技術(shù)。”
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