电喷雾多级质谱研究功能小分子与蛋白质的非共价相互作用
——推荐一个化学生物学教学实验

张于锰，陈语嫣，刘艳

厦门大学化学化工学院，福建省化学生物学重点实验室(厦门大学)，福建 厦门 361005

在功能小分子与蛋白质的非共价相互作用研究方面，酶的抑制剂筛选是重要的应用领域之一，在药物研发方面具有极其重要的科学意义及社会价值。质谱技术因其高灵敏、快速、高效、样品消耗量小(pmol-fmol)等特点，在非共价复合物研究方面显示出巨大的应用潜力，与H/D交换技术相联合还可以描述蛋白折叠动力学过程[1]。通过“Intensity-Fading”间接的质谱检测技术也可以有效获得蛋白质与配体相互作用位点及作用本质信息[2]。

1 质谱技术研究功能小分子与蛋白质相互作用的基本策略

电喷雾电离(Electrospray Ionization，ESI)及基质辅助激光解吸电离(Matrix Assisted Laser Dissociation Ionization，MALDI)是研究功能小分子与蛋白质的非共价相互作用常用的软电离质谱离子源。

质谱研究功能小分子与蛋白质的非共价相互作用成功的关键是保证蛋白质是在“天然”状态下进行质谱测试。通常可以使用温和的电压(例如，锥孔电压Cone Voltage)、毛细管温度等仪器测试参数和采取温和的样品制备策略，来实现蛋白质在“天然”状态下的质谱测试。蛋白质、多肽的分子量较大，在质谱中的离子化效率较低。因此，为了提高蛋白质、多肽在质谱中的离子化效率及检测灵敏度，往往在样品制备过程中，将蛋白、多肽溶于含0.1% HCOOH或0.1% HOAc并含一定比例乙腈或甲醇的水溶液中。然而，这样的样品溶液配制方法对蛋白质非共价复合物的检测非常不利，强酸环境、有机溶剂的使用，会降低非共价复合物的稳定性，从而导致复合物结构解离。……