質量分析による検出に結合された溶媒模倣カルベンを使用したプロービングタンパク質表面

タンパク質の折りたたみ、リガンド結合、および複雑な形成に関する多くの知識は、ポリペプチド鎖のアクセス可能な表面積（SASA）の性質とサイズの検査から導き出すことができます。この目的のために、理想的な化学的アプローチは、溶媒模倣を行使し、その化学的性質に関係なくタンパク質表面をプローブするための最小限の選択性を達成することを目指すべきです。これらの目標を達成するための光増強ジアジリンの選択は、水に匹敵するサイズと、極端に反応性のあるメチレンカルベンの便利な供給源であることから生じます（：Ch（2））。その後のメチル化は、主にポリペプチド鎖の溶媒のアクセシビリティに依存し、タンパク質のSASAの測定に実験的に対処するための貴重な信号に変えます。最新の質量分析技術の優れた感度と高解像度により、サンプルの変更（EM）に比例した定量的信号を導き出すことができます。したがって、エレクトロスプレー質量分析（ESI-MS）の検出に結合されたジアジリン標識は、他の方法では簡単に対処できない、ネイティブおよび非ネイティブ状態の立体構造的特徴に光を当てることができます。小さなペプチドのレベルでのポリペプチド鎖の酵素断片化により、アミノ酸配列に沿って共有タグを見つけることができるため、溶媒アクセシビリティのマップの構築を可能にします。さらに、その後のペプチドのMS/MS分析により、ターゲットサイトを定義する際にアミノ酸分解能を達成する可能性をここで実証します。

Much knowledge into protein folding, ligand binding, and complex formation can be derived from the examination of the nature and size of the accessible surface area (SASA) of the polypeptide chain, a key parameter in protein science not directly measurable in an experimental fashion. To this end, an ideal chemical approach should aim at exerting solvent mimicry and achieving minimal selectivity to probe the protein surface regardless of its chemical nature. The choice of the photoreagent diazirine to fulfill these goals arises from its size comparable to water and from being a convenient source of the extremely reactive methylene carbene (:CH(2)). The ensuing methylation depends primarily on the solvent accessibility of the polypeptide chain, turning it into a valuable signal to address experimentally the measurement of SASA in proteins. The superb sensitivity and high resolution of modern mass spectrometry techniques allows us to derive a quantitative signal proportional to the extent of modification (EM) of the sample. Thus, diazirine labeling coupled to electrospray mass spectrometry (ESI-MS) detection can shed light on conformational features of the native as well as non-native states, not easily addressable by other methods. Enzymatic fragmentation of the polypeptide chain at the level of small peptides allows us to locate the covalent tag along the amino acid sequence, therefore enabling the construction of a map of solvent accessibility. Moreover, by subsequent MS/MS analysis of peptides, we demonstrate here the feasibility of attaining amino acid resolution in defining the target sites.