日前，大連化物所生物技術(shù)研究部生物分子結(jié)構(gòu)表征新方法研究組王方軍研究員團(tuán)隊(duì)在《自然—實(shí)驗(yàn)手冊》(Nature Protocols)上發(fā)布表征蛋白質(zhì)—納米材料界面相互作用精細(xì)結(jié)構(gòu)的賴氨酸反應(yīng)性分析—質(zhì)譜(LRP-MS)實(shí)驗(yàn)手冊，介紹LRP-MS應(yīng)用于蛋白質(zhì)—微/納米材料的界面相互作用分子機(jī)制解析方面的研究進(jìn)展。

　　隨著微納技術(shù)的發(fā)展，微/納米材料在生命科學(xué)、醫(yī)藥健康、生物催化等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。在醫(yī)療方面，納米技術(shù)在疾病的診斷、治療、檢測等方面應(yīng)用日益增加，目前已經(jīng)發(fā)展出添加到醫(yī)療器械中的游離態(tài)納米材料，利用納米材料特性增加生物學(xué)活性或者預(yù)防感染的固化納米材料以及利用納米技術(shù)設(shè)計(jì)制備成納米結(jié)構(gòu)的醫(yī)療器械等。

　　納米材料的特殊結(jié)構(gòu)可突破傳統(tǒng)的吸收途徑和吸收方式，因此其在理化性質(zhì)、藥理學(xué)、毒理學(xué)、代謝動力學(xué)等方面可能表現(xiàn)出新的特性。同時(shí)，納米材料功能各異、性狀多樣且種類繁多，不同的納米材料與生命體系相互作用，會產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)及健康效應(yīng)。因此納米材料的安全性一直受到重視。而研究蛋白質(zhì)與材料之間的界面相互作用分子機(jī)制對于生物醫(yī)用材料的安全性評價(jià)、納米藥物的毒性評估和理性設(shè)計(jì)、生物—無機(jī)功能雜合體的改性和催化活性提升等具有重要意義。

　　賴氨酸殘基通常定位于親水性蛋白質(zhì)表面，其側(cè)鏈伯氨基的化學(xué)標(biāo)記反應(yīng)性取決于其溶劑可及性和微環(huán)境非共價(jià)相互作用。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)表面與微/納米材料結(jié)合時(shí)，結(jié)合界面上賴氨酸的溶劑可及性和反應(yīng)性都隨之降低。因此，王方軍等人提出了賴氨酸的反應(yīng)性變化是探測蛋白質(zhì)—微/納米材料復(fù)合體中蛋白質(zhì)定位方向、相互作用序列區(qū)域、關(guān)鍵結(jié)合位點(diǎn)、材料結(jié)合引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的有效指標(biāo)。

　　研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了在蛋白質(zhì)—微/納米材料復(fù)合體活性和變性條件下的兩步同位素二甲基化標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)化策略，結(jié)合質(zhì)譜定量分析實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)上賴氨酸反應(yīng)性的全面分析，最后，通過材料結(jié)合前后賴氨酸標(biāo)記反應(yīng)性的顯著性差異確定蛋白質(zhì)—材料的界面序列區(qū)域和關(guān)鍵位點(diǎn)。

　　據(jù)了解，該團(tuán)隊(duì)長期從事生物大分子結(jié)構(gòu)質(zhì)譜儀器和創(chuàng)新方法研究，所發(fā)展的LRP-MS策略近年來已成功應(yīng)用于蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)—小分子、蛋白質(zhì)—微/納米材料的界面相互作用分子機(jī)制解析，取得了系列研究進(jìn)展。

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