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2022 , Vol. 80 >Issue 6: 817 - 826

DOI: https://doi.org/10.6023/A22010055

综述

基于液质联用技术的蛋白质-蛋白质相互作用研究进展※

  • 陈玉宛 ,
  • 周雯 ,
  • 李欣蔚 ,
  • 杨开广 ,
  • 梁振 ,
  • 张丽华 ,
  • 张玉奎
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  • a 中国科学院大连化学物理研究所 中国科学院分离分析化学重点实验室 大连 116023
    b 大连理工大学 张大煜学院 大连 116024
    c 中国科学院大学 北京 100049

陈玉宛, 分析化学硕博连读生, 2017年7月毕业于内蒙古大学化学基地专业, 同年保送至中国科学院大连化学物理研究所, 师从杨开广、张丽华研究员. 主要研究方向为: 蛋白质复合物原位分析新技术新方法.

杨开广, 中国科学院大连化学物理研究所研究员, 博士生导师, 中国蛋白质组学会青年委员会委员; 中国生物材料学会血液净化材料分会委员会委员. 2017年入选第七批中科院“青年创新促进会”会员并获支持, 2021年获中科院“青年创新促进会”优秀会员. 曾承担国家重点研发计划、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家自然科学基金重大仪器专项、国家自然科学基金面上项目等科研项目. 一直从事蛋白质组学新技术新方法的研究.

张丽华, 中国科学院大连化学物理研究所研究员, 博士生导师, 1995年毕业于吉林大学化学系. 同年进入中国科学院大连化学物理研究所攻读博士学位, 师从张玉奎院士. 1999年赴德国国家环境与健康研究中心博士联合培养, 师从A. Kettrup教授. 2000年获得理学博士学位. 2001年~2003年3月, 在日本德岛大学马场嘉信教授研究室做博士后. 2003年4月回中国科学院大连化学物理研究所工作; 2005年晋升为研究员, 课题组长. 获得国家自然科学二等奖、辽宁省自然科学一等奖、中国分析测试协会CAIA一等奖和中国化学会青年化学奖等奖项. 2012年入选科技部“中青年科技创新领军人才”(万人计划). 2017年获国家杰出青年基金项目资助. 主要研究方向为: 蛋白质组定性定量及相互作用新技术新方法研究.

※ 庆祝中国科学院青年创新促进会十年华诞.

网络出版日期: 2022-04-01

基金资助

国家重点研发(2020YFE0202200); 国家重点研发(2018YFA0507703); 国家自然科学基金(21874131); 国家自然科学基金(21991082); 中科院大连化学物理研究所创新基金(DICP I202030); 大连市人才创新支持计划(2019CT07); 中科院“青年创新促进会”(Y2021058)

收起

Research Progress of Protein-Protein Interaction Based on Liquid Chromatography Mass Spectrometry※

  • Yuwan Chen ,
  • Wen Zhou ,
  • Xinwei Li ,
  • Kaiguang Yang ,
  • Zhen Liang ,
  • Lihua Zhang ,
  • Yukui Zhang
Expand
  • a CAS Key Laboratory of Separation Science for Analytical Chemistry, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China
    b Zhang Dayu School of Chemistry, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China
    c University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
※ Dedicated to the 10th anniversary of the Youth Innovation Promotion Association, CAS.
* E-mail: ;
; Tel.: 0411-84379720; Fax: 0411-84379779

Online published: 2022-04-01

Supported by

National Key R&D Program of China(2020YFE0202200); National Key R&D Program of China(2018YFA0507703); National Natural Science Foundation of China(21874131); National Natural Science Foundation of China(21991082); Innovative Research Funds of Dalian Institute of Chemical Physics(DICP I202030); Talent innovation support program of Dalian(2019CT07); CAS Youth Innovation Promotion Association(Y2021058)

Fold

摘要

蛋白质-蛋白质相互作用调控着细胞内众多生物过程, 蛋白质间相互作用网络的绘制对解析复杂的生物过程至关重要. 面对生物体中复杂的蛋白质-蛋白质相互作用, 液质联用技术不仅具有灵敏度高的鉴定优势, 还可以对数以千计的蛋白质进行定量分析. 因此, 对目标蛋白质进行富集、标记或共分级的处理后, 结合液质联用技术对蛋白质准确而灵敏的鉴定, 这类技术已被广泛应用于复杂样本中蛋白质-蛋白质相互作用网络的解析. 目前基于液质联用技术的几种常用的方式, 包括亲和纯化质谱方法(AP-MS)、近程标记质谱方法(PDB-MS)、化学交联质谱方法(XL-MS)和共分级偶联质谱方法(CF-MS)等. 本综述讨论了这些方法的基本原理、优点和在细胞内解析蛋白质间相互作用的应用.

关键词： 液质联用技术; 蛋白质-蛋白质相互作用; 亲和纯化; 近程标记; 化学交联质谱; 共分级偶联质谱

本文引用格式

陈玉宛 , 周雯 , 李欣蔚 , 杨开广 , 梁振 , 张丽华 , 张玉奎 . 基于液质联用技术的蛋白质-蛋白质相互作用研究进展※[J]. 化学学报, 2022 , 80(6) : 817 -826 . DOI: 10.6023/A22010055

Abstract

Protein-protein interactions are involved in the regulation of many biological processes in cells, and the mapping of protein-protein interaction networks is crucial for understanding complex biological processes. Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) can identify and quantify thousands of proteins simultaneously in complex organisms with its high sensitivity and accuracy. Therefore, after the enrichment, labeling or co-fractionation of target proteins, combined with LC-MS technology to identify proteins accurately and sensitively, such techniques have been widely used in the analysis of protein-protein interaction networks in the complex samples. There are LC-MS-based methods for studying protein-protein interactions, including affinity purification mass spectrometry (AP-MS), proximity-dependent biotinylation coupled to mass spectrometry (PDB-MS), chemical cross-linking with mass spectrometry (XL-MS) and co-fractionation mass spectrometry (CF-MS). This review discusses the mechanism, advantages and applications of these methods for the identification towards the protein-protein interactions in cells.

Key words： LC-MS; protein-protein interactions; affinity purification; proximity-dependent labeling; chemical cross-linking with mass spectrometry; co-fractionation mass spectrometry

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