HDX-NMR与HDX-MS在蛋白质结构动力学研究中的应用与进展

张媛媛, 汪鹏程, 李滔, 胡锐, 杨运煌, 刘买利

Development and Applications of HDX-NMR and HDX-MS in Protein Structure and Dynamics Research

ZHANG Yuanyuan, WANG Pengcheng, LI Tao, HU Rui, YANG Yunhuang, LIU Maili

表1 HDX-NMR与HDX-MS对比

Table 1 Comparison of HDX-NMR and HDX-MS

比较维度 HDX-NMR HDX-MS 技术原理 HDX后蛋白质分子酰胺键上的H-N信号强度的衰减 HDX后，酶解为肽段，通过MS检测质荷比变化 分辨率 单个氨基酸残基分辨率，定位精确 肽段级别分辨率，具体位点定位依赖酶解位点 结构信息 可提供构象变化、柔性区、相互作用位点等细节 可识别构象变化区域，但精细结构信息有限 实时动态监测 监测某一时间段的蛋白质分子信号的平均变化 需快速淬灭和冷冻，实时性相对较弱 样品处理 冻干重溶于重水，无需酶解，避免酶解引入偏差 需蛋白酶消化，可能引入序列覆盖度不全或选择性偏差 适用蛋白大小 分子量限制，通常适于 < 30 kDa的中小蛋白 可应用于大分子蛋白甚至多蛋白复合物 样品浓度要求 浓度要求高（通常 > 0.1 mmol/L） 浓度要求低，适合高通量筛选 检测灵敏度 灵敏度相对较低 MS灵敏度高，适合复杂样品和痕量检测 数据解析难度 谱图复杂，解析过程需要专业知识，周期较长 数据分析流程成熟，软件支持广泛，适合标准化处理 非破坏性 样品可重复使用，适合长期跟踪观察 酶解和MS过程不可逆，样品不可回收 典型应用 蛋白-配体结合、构象动态研究、弱相互作用分析 构象筛选、蛋白质稳定性、复合物交互界面快速分析