質(zhì)譜技術(shù)已經(jīng)成為了蛋白質(zhì)組學研究的主力。這種技術(shù)方法能的檢測多肽，從而幫助研究人員識別并測序多肽分子，分析它們的特征，了解它們?nèi)绾芜M行化學修飾的。
但大多數(shù)蛋白質(zhì)并不是單獨行動的，一些關(guān)鍵的生物學過程，如DNA 復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、細胞分裂和能量生成都依賴于大型蛋白復合物的行為，這些蛋白復合物常常涉及幾十個亞基，十分復雜，傳統(tǒng)的質(zhì)譜方法難以進行研究。為此研究人員不斷改進質(zhì)譜技術(shù)，希望能通過技術(shù)改進來解決這個問題：
前篇：質(zhì)譜研究蛋白質(zhì)相互作用（一）
繪制蛋白-蛋白相互作用界面圖譜
蛋白復合物表面拓撲結(jié)構(gòu)
研究員：加利福尼亞大學洛杉磯分?；瘜W與生物化學系教授 Joseph Loo博士
研究項目：研究蛋白質(zhì)-配體相互作用，以及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用
解決方案：
Loo博士對復合物識別并不感興趣，他感興趣的是蛋白亞基是如何組裝的，其中zui令他著迷的是，蛋白復合物表面會出現(xiàn)哪些氨基酸殘基，哪些又處于復合物中心位置，或者與配體相互作用呢。
這是一個結(jié)構(gòu)生物學問題，他解釋說，“它們是如何折疊，能令這些氨基酸殘基都向外的呢？”
為了了解這個過程，Loo將兩種技術(shù)結(jié)合在一起：高分辨率傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜技術(shù) (FTICR) 與電子捕獲裂解技術(shù) (ECD) ，從而組成一種質(zhì)譜片段化的方法，令質(zhì)譜儀中鐵離子與自由電子相互作用，從而導致蛋白沿著其多肽主干分裂。然后通過高精度檢測這些片段，研究人員就能發(fā)現(xiàn)蛋白的氨基酸序列了
但在Loo的研究總，這些碎片并不是沿著蛋白長度均勻一致的。蛋白通常在質(zhì)譜分析方法中都會發(fā)生變性，但Loo研究的蛋白復合物卻是完整的，這個過程稱為天然質(zhì)譜分析（native mass spectrometry)，因此碎片是在復合物表面出現(xiàn)，就像是煮熟的雞蛋殼中出現(xiàn)裂縫一樣。
Loo說，“會得到的序列信息有限，但這些序列信息來自于其特殊的三維結(jié)構(gòu)區(qū)域。”（Anal Chem, 86:317-20, 2014）
而且這些數(shù)據(jù)也能顯示蛋白-小分子之間的相互作用，Loo解釋說，當?shù)鞍装l(fā)生裂解的時候，配體往往會依附在多肽碎片上。近期其研究組發(fā)表的一篇論文就繪制了真核生物乙醇脫氫酶（一種質(zhì)量為147kDa的四聚體復合物）的鋅結(jié)合位點 (J Am Soc Mass Spectrom, 25:2060-8, 2014)。
同時Loo也指出，這種技術(shù)“還尚未達到其黃金時刻”，他的研究組正在收集蛋白已知結(jié)構(gòu)ECD數(shù)據(jù)，用以確保他們解析了真正的蛋白拓撲結(jié)構(gòu)。他們也在嘗試將研究復合物的大小延伸的更大，目前是限制在800kDa。
如何實現(xiàn)：
FTICR質(zhì)譜儀能提供高度和高分辨率，當然也不便宜。Loo說能直接用到這種儀器的研究人員并不多，但是他們可以嘗試申請國家實驗室。美國佛羅里達州立大學國家高磁場實驗室和太平洋西北國家實驗室環(huán)境分子科學實驗室都對有價值項目開放。
