中农北生所Nture子刊揭示识别交联肽的新技术

Nature出版社旗下的Nature Methods杂志是方法学领域的刊物，今年的影响因子是19.276，稳居方法学期刊的。近期来自中国农业大学，北京生命科学研究所，以及中科院计算技术研究所的研究人员发表了题为“Identification of cross-linked peptides from complex samples”的文章，介绍了一种从复杂样品中识别交联肽的新技术，相关成果就公布在以上Nature Methods这一杂志上。

文章的通讯通讯作者分别是北京生命科学研究所董梦秋研究员，以及计算技术研究所的贺思敏研究员，*作者是中国农业大学杨兵（Bing Yang，音译）。

蛋白化学交联配合质谱分析（mass spectrometry analysis）的CXMS方法能帮助研究人员获得关于蛋白折叠，蛋白-蛋白相互作用等方面的有用信息。理论上CXMS能通过鉴别复合物直接结合模式，定位结合界面，确定出一个大型蛋白复合物的整个结构，而且蛋白样品也无需像结晶技术中那样高度纯化。

但是这在实际上并未能达到，其中的原因有几方面，比如交联样品中的蛋白酶消化会产生包含规律单连，环状连接和相互连接的肽段混合物，其中相互连接的肽段是解析蛋白折叠和蛋白之间相互作用的zui大信息承载体之一，但却由于消化过程中丰度低，而难以识别出来。

在这篇文章中，研究人员开发出了一种能用于识别这些交联肽段的方法：pLink，这种方法能结合质谱分析方法，解析交联肽的数据，准确估计出交联识别中的假阳性，并且这种方法也能与多种同源，或者异源的双功能交联分析方法兼容。

pLink在pFind基础上，将研究对象的一个肽段变成了两个肽段，分析复杂样品中的交联肽，为了验证这一方法的有效性，研究人员也利用已知的结构进行了分析，并进一步在蛋白复合物，免疫沉淀初提物，以及整个细胞裂解物中进行了验证。

相关的研究数据表明，这是一种用于分析蛋白结构，以及蛋白-蛋白相互之间作用的有效工具。

pLink是在pFind基础上开发出来的，后者是中国*个具有自主知识产权的网络版蛋白质鉴定软件pFind （http://pfind.ict.ac.cn），这一软件是由计算所生物信息学课题组开发出来，已用于提高应用质谱技术进行蛋白质鉴定的算法与系统性能，具体包括基于数据库搜索的蛋白质鉴定算法;质谱中同位素信息的应用;以及蛋白质修饰鉴定和定量化等。

今年年初，董梦秋实验室还与生物物理所等处的研究人员合作，提出了不依赖于蛋白数据库的肽段从头测序（de novo sequencing）。以前的从头测序效果欠佳，鲜有实际应用。为了此项研究的需要，董梦秋实验室与中科院计算所贺思敏研究组共同开发了肽段从头测序的质谱实验流程和算法，达到了与数据库搜索相当的鉴定效果（Chi H. et al., J. Proteome Res. 2010）。发表的PNAS文章中的两个蛋白As_SRP-1和As_TRY-5都是用肽段从头测序技术pNovo鉴定到的，表明pNovo足以支持生物学研究，尤其是对于新蛋白（序列未被收纳到现有数据库中）的鉴定有极大的帮助。