蛋白质交联剂 (Protein crosslinker) #294
在复杂的蛋白质组样品中,交联肽段往往仅占总体肽段数量的极小比例(通常低于 1%)。因此,即使采用高灵敏度质谱仪,仍然面临 信号淹没(signal suppression) 与 采集偏差(acquisition bias) 的问题。
具有亲和基团的三功能交联剂(Tri-functional Crosslinkers with Affinity Handles)通过在交联后对特定化学手柄进行 选择性富集(affinity enrichment),显著提升了交联肽的检出率与定量可靠性。这类交联剂已成为系统层面XL-MS分析的关键化学工具之一。
亲和功能的设计策略主要包括:
共价整合型(Integrated tags):如PIR、PhoX,将生物素或膦酸基团直接嵌入交联剂骨架;
后期标记型(Post-labeling handles):通过炔基或偶氮基团在交联反应后进行点击化学接枝;
可控释放型(Cleavable affinity tags):利用酸解、光解或二硫键还原,实现富集后温和洗脱。
这些策略共同解决了传统交联质谱中存在的“信号稀释”和“复杂样品干扰”问题,尤其在细胞内交联(in vivo XL-MS)与原位PPI网络解析中表现出巨大潜力。
发展方向
多模设计(Multimodal design)
结合化学可切割与质谱可切割特性,实现样品层面与仪器层面的双重可控裂解。
小型化与水溶性优化
减少亲和标识对蛋白质界面的空间干扰,提高在细胞或膜蛋白环境中的渗透性。
点击化学与无铜体系扩展
引入SPAAC(应变促进叠氮-炔环加成)和TCO-tetrazine等无金属反应,以提高生物兼容性。
可定量交联剂(Quantitative Crosslinkers)
设计同位素编码或报告离子标记体系,为交联肽提供定量能力,推动XL-MS向系统定量结构组学(quantitative structural proteomics)发展。
通过这些改进,未来的三功能可切割交联剂将成为连接化学生物学与系统结构生物学的桥梁,使得对蛋白质互作网络、复合物组装与动态调控的原位研究成为可能。