タンパク質 - タンパク質相互作用の研究におけるホルムアルデヒドの架橋と質量分析の有用性

何十年もの間、ホルムアルデヒドは、細胞、組織、場合によっては、生物全体でさえ、タンパク質の架橋に日常的に使用されてきました。そのサイズが小さいため、ホルムアルデヒドは細胞壁と膜に容易に浸透し、効率的な架橋、つまりタンパク質、DNA、およびその他の反応性分子間の共有結合の形成をもたらす可能性があります。実際、ホルムアルデヒドの架橋は、核に見られるタンパク質DNA複合体のクロマチン免疫沈降（CHIP）を含む多くの主流の分析/細胞生物学技術の機器の成分です。細胞、組織、および臓器内のタンパク質発現と局在の免疫組織学的分析。ポリアクリルアミドゲルの低存在性タンパク質を視覚化するために使用される、質量分析（MS）銀染色方法論。しかし、細胞内のタンパク質環境の分析で使用するための絶妙な適合性にもかかわらず、ホルムアルデヒドはタンパク質間相互作用と細胞ネットワークの指示された分析ではまだ一般的に使用されていません。この記事の一般的な目的は、MSベースの方法論と組み合わせたホルムアルデヒド架橋の使用における最近の進歩について議論することです。タンパク質間相互作用を研究するために現在使用されている他の架橋剤や技術に対するホルムアルデヒドの使用に対する重要な利点と制限が強調されており、ホルムアルデヒドベースの実験的アプローチは、新規タンパク質 - タンパク質を正確かつ効率的に特定する能力を非常に有望であることが証明されています。マルチタンパク質相互作用複合体が提示されています。

For decades, formaldehyde has been routinely used to cross-link proteins in cells, tissue, and in some instances, even entire organisms. Due to its small size, formaldehyde can readily permeate cell walls and membranes, resulting in efficient cross-linking, i.e. the formation of covalent bonds between proteins, DNA, and other reactive molecules. Indeed, formaldehyde cross-linking is an instrumental component of many mainstream analytical/cell biology techniques including chromatin immunoprecipitation (ChIP) of protein-DNA complexes found in nuclei; immunohistological analysis of protein expression and localization within cells, tissues, and organs; and mass spectrometry (MS)-compatible silver-staining methodologies used to visualize low abundance proteins in polyacrylamide gels. However, despite its exquisite suitability for use in the analysis of protein environments within cells, formaldehyde has yet to be commonly employed in the directed analysis of protein-protein interactions and cellular networks. The general purpose of this article is to discuss recent advancements in the use of formaldehyde cross-linking in combination with MS-based methodologies. Key advantages and limitations to the use of formaldehyde over other cross-linkers and technologies currently used to study protein-protein interactions are highlighted, and formaldehyde-based experimental approaches that are proving very promising in their ability to accurately and efficiently identify novel protein-protein and multiprotein interaction complexes are presented.