アルギニン選択化学架橋剤によるタンパク質構造の質量分析分析の改善

質量分析分析（CXMS）と組み合わせたタンパク質の化学架橋は、タンパク質間相互作用（PPI）、タンパク質構造、さらにはタンパク質ダイナミクスの研究に広く使用されています。ただし、CXMSが提供する構造情報はまだ制限されています。これは、ほとんどのCXMS実験がリジンリジン（K-K）架橋剤を使用しているためです。選択性と反応性は優れていますが、リジン欠乏領域には効果がありません。ここでは、アルギニン - アルギニン（R-R）架橋およびリジン - アルギニン（K-R）架橋型カルゴのために、芳香族グリオキサール架橋剤（アルゴス）を発症します。ArgoまたはKargoによって生成されたR-RまたはK-Rのクロスリンクは、タンパク質結晶構造によく適合し、K-Kクロスリンクによって達成できない情報を提供します。特に、KargoはCXMにとって非常に価値があり、キナーゼと2つのマルチタンパク質複合体を含むさまざまなサンプルで堅牢な性能を備えています。CNGP複合体の場合、Kargoのクロスリンクは、R-RとK-Kのクロスリンクが組み合わさって、Rosettaドッキングの精度を大幅に改善し、PPIインターフェイスの多くをカバーしました。

Chemical cross-linking of proteins coupled with mass spectrometry analysis (CXMS) is widely used to study protein-protein interactions (PPI), protein structures, and even protein dynamics. However, structural information provided by CXMS is still limited, partly because most CXMS experiments use lysine-lysine (K-K) cross-linkers. Although superb in selectivity and reactivity, they are ineffective for lysine deficient regions. Herein, we develop aromatic glyoxal cross-linkers (ArGOs) for arginine-arginine (R-R) cross-linking and the lysine-arginine (K-R) cross-linker KArGO. The R-R or K-R cross-links generated by ArGO or KArGO fit well with protein crystal structures and provide information not attainable by K-K cross-links. KArGO, in particular, is highly valuable for CXMS, with robust performance on a variety of samples including a kinase and two multi-protein complexes. In the case of the CNGP complex, KArGO cross-links covered as much of the PPI interface as R-R and K-K cross-links combined and improved the accuracy of Rosetta docking substantially.