En tant qu’exécutant des activités vitales, les protéines exercent leurs fonctions biologiques spécifiques par le biais d’interactions telles que la formation de complexes protéiques. Les effets de localisation, les effets d’encombrement et les microenvironnements organites dans les cellules sont cruciaux pour le maintien de la structure et de la fonction des complexes protéiques.
Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Zhang Lihua de l’Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l’Académie chinoise des sciences (CAS) a mis au point un agent de réticulation clivable par spectrométrie de masse à base de liaisons glycosidiques, qui améliore la débit d’analyse des données et précision d’identification des informations de réticulation avec une bonne amphiphilie et biocompatibilité. Il permet la réticulation in vivo de complexes protéiques dans des cellules vivantes et permet une analyse précise et à grande échelle.
Cette étude a été publiée dans Angewandte Chemie International Edition le 30 mars.
La spectrométrie de masse à réticulation chimique (CXMS), en particulier la CXMS in vivo, est une analyse à grande échelle de la conformation in situ et de l’interface d’interaction des complexes protéiques dans les cellules vivantes. Cependant, le CXMS in vivo dans les cellules vivantes est confronté à des défis tels que la perturbation cellulaire élevée et la récupération de spectres complexes de peptides réticulés.
Dans cette étude, les chercheurs ont incorporé des liaisons glycosidiques dans la conception d’agents de réticulation fonctionnels basés sur la biocompatibilité élevée des molécules de glucose et la caractéristique clivable par spectrométrie de masse des liaisons glycosidiques. Ils ont criblé et obtenu du tréhalose, une molécule hautement biocompatible, comme molécule de squelette et ont développé un réticulant clivable par spectrométrie de masse, le tréhalose disuccinimidyl succinate (TDS).
Cet agent de réticulation a montré un maintien supérieur de la viabilité cellulaire par rapport aux agents de réticulation chimiques perméables à la membrane actuellement signalés et a permis une réticulation efficace des complexes protéiques dans les cellules dans des conditions de faible perturbation.
Les chercheurs ont découvert que le mode de fragmentation sélective par spectrométrie de masse à liaison glycosidique à faible énergie-liaison peptidique à haute énergie réduisait la complexité d’analyse des spectres de fragments de peptides réticulés, améliorant considérablement l’efficacité et la précision de l’identification des peptides réticulés.
Ils ont identifié la conformation de 1 453 protéines correspondant à plus de 3 500 paires de peptides réticulés et 843 informations d’interaction protéine-protéine provenant des cellules Hela.
Nous avons réalisé avec précision la réticulation in vivo et l’analyse globale des complexes protéiques dans les cellules vivantes, et fourni une boîte à outils importante pour explorer les sites d’interaction de la régulation de la fonction des protéines dans le microenvironnement des cellules vivantes. »
Professeur Zhang Lihua, Dalian Institute of Chemical Physics (DICP), Chinese Academy of Sciences (CAS)
