Wetenschap
Nieuwe tijdsopgeloste ultraviolette fotodissociatie-massaspectrometriestrategie voor analyse van de stabiliteit van doeleiwitten
Hoe mutaties de eiwitstabiliteit en structuurdynamiek beïnvloeden, is cruciaal voor het begrijpen van het moleculaire mechanisme van de ziekte en het gerichte medicijnontwerp. Het onderzoeken van de moleculaire details van de door mutaties geïnduceerde subtiele structuurdynamiek is echter nog steeds een uitdaging.
Een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Wang Fangjun van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een tijdsopgeloste native massaspectrometrie (TR-nMS) strategie ontwikkeld in combinatie met ultraviolette fotodissociatie (UVPD) analyse. Deze strategie kan de door mutatie geïnduceerde subtiele veranderingen in de eiwitstabiliteit en de zich ontvouwende dynamiek van de structuur ondervragen. Het onderzoek is gepubliceerd in het Journal of the American Chemical Society .
De onderzoekers startten het eiwitontvouwingsproces door het eiwit online te mengen met mierenzuur. Met inheemse massaspectrometrie (nMS) en niet-denaturerende elektrospray-ionisatie (nESI) volgden ze de soort en relatieve intensiteiten van door zuur geïnitieerde eiwitontvouwende tussenproducten via de unieke ladingstoestandsverdelingen (CSD's), en karakteriseerden ze de M42T / H114R-mutaties kwantitatief. geïnduceerde stabiliteitsveranderingen van doeleiwitten.
Bovendien gebruikten de onderzoekers UVPD- en fragmention-massaspectrometriemethoden om de dynamische structuur en moleculaire details van de zich ontvouwende tussenproducten van wildtype dihydrofolaatreductase (DHFR) en de mutant kwantitatief te vergelijken.
De UVPD-analyse onthulde het speciale stabiliserende effect van cofactor nicotinamide-adenine-dinucleotidefosfaat (NADPH) op de DHFR-structuur, en dat de M42T/H114R-mutaties de niet-covalente NADPH-DHFR-interacties zouden kunnen verminderen, inclusief residuen I41, Q65, V78, D79, I82 , en R98, waardoor een afname van de stabiliteit wordt bevorderd.
"Dit werk biedt een nieuwe techniek voor het bestuderen van de door mutatie geïnduceerde subtiele structuurdynamiek en pathologische mechanismen", aldus prof. Wang.