蛋白质降解位点、蛋白质未知酶切位点质谱分析
服务介绍
很多时候,蛋白质表达后,并不是最终形式功能的形态,需要在特定条件下酶切后发生作用。另外,有一部分蛋白质在体内或者体外存储的过程中还会发生自然的降解,脱去部分氨基酸。因此,弄清楚具体的酶切位点或者降解位点,对于我们更好的了解生物功能的机制,蛋白质的稳定性和指导蛋白质的表达,都具有意义。
质谱法(Mass Spectrometry, MS)用于蛋白质降解位点分析是一种强大的技术,能够精准地识别蛋白质在降解过程中发生的特定变化。通过质谱分析,可以捕捉到蛋白质在降解过程中的肽段、氨基酸残基以及可能的修饰,另外通过蛋白子结构预测,识别可能得降解信号区域,进而确定降解位点。
技术路线
蛋白质降解位点鉴定技术原理图
蛋白质降解位点结构预测图
1. 样品准备
蛋白质提取和纯化:首先从细胞或组织中提取总蛋白质,进行纯化以确保分析的准确性。
降解反应:将蛋白质在特定的降解条件下(如蛋白酶、热处理、化学降解等)处理,以诱导降解反应的发生。
2. 降解产物分析
SDS-PAGE分离:SDS-PAGE胶分离目标蛋白质,并确定蛋白质大致分子量。
蛋白质裂解:通过酶解(如胰蛋白酶或其他特定酶)将降解的蛋白质分解成较小的肽段,这些肽段更易于通过质谱进行分析。
质谱分析:使用质谱仪(如LC-MS/MS)分析这些肽段,记录其分子质量、肽段的序列信息以及结构修饰。
3. 数据分析
肽段识别:通过分析质谱数据,确定哪些肽段对应于降解后的产物。这些肽段的序列可以帮助定位蛋白质的降解位点。
降解位点的定位:根据肽段的序列信息,结合降解前后蛋白质的变化,可以确定降解发生的具体位置。例如,如果某一肽段未出现或者分解为较小的片段,这可能意味着降解位点的存在。
4. 定量分析
相对丰度分析:通过质谱中的峰面积或强度,定量分析不同肽段的相对丰度,从而推测降解过程的动态变化,帮助确定蛋白质降解的速率和降解位点的相对重要性。
5. 蛋白质结构预测
相对丰度分析:通过如AlphaFold等深度学习系统,能够从氨基酸序列中准确预测蛋白质的三维结构,在识别降解信号区域、揭示结构功能关系、预测蛋白-蛋白相互作用等方面为蛋白质降解位点分析提供了重要的结构信息,促进了我们对蛋白质降解机制的理解。
6. 蛋白质修饰的研究
后翻译修饰(PTMs):质谱可以同时识别降解过程中发生的后翻译修饰(如磷酸化、泛素化等),这些修饰可能会影响蛋白质的稳定性和降解位点。
通过以上步骤,质谱法能够精确地揭示蛋白质在降解过程中的关键变化,帮助我们理解蛋白质降解的机制,尤其是在细胞应答、疾病发生和治疗研究中的应用。
技术优势
l 高灵敏度和高分辨率: 质谱技术能够精确检测低丰度的肽段和小分子修饰,帮助识别蛋白质的降解位点
l 定性和定量分析: 质谱不仅能确定肽段的氨基酸序列,还能通过比较不同样本的肽段丰度,定量分析蛋白质的降解程度
l 多重修饰检测: 质谱能够同时识别蛋白质上的多种翻译后修饰,如磷酸化、泛素化等,这对于研究降解信号的识别和调控机制至关重要
应用方向
l 降解信号识别: 通过分析蛋白质的氨基酸序列和空间结构,质谱法有助于识别和验证降解信号序列,为理解蛋白质降解机制提供线索
l 在开发靶向蛋白降解的药物过程中,质谱法用于验证药物对目标蛋白降解的效果,评估其在细胞内的活性
l 通过比较健康与疾病状态下的蛋白质降解模式,质谱分析有助于揭示疾病相关的降解异常,为诊断和治疗提供依据
样品要求
l 样品需要量在~20μg;
l 纯度最好能达到95%以上;
l Buffer中不要使用表面活性剂,并尽可能降低溶液的盐浓度。
注意事项
l 请使用足量的干冰运输,并尽量选用较快的邮递方式,以降低运输过程中样品降解的可能性。
项目报告
l 实验步骤
l 质谱参数
l 质谱谱图
l 蛋白质降解位点的详细信息
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