应用两种新型铈基复合材料组合策略选择性富集单/多磷酸化肽

摘要

不同水平的蛋白质磷酸化修饰(单/多位点磷酸化)在细胞代谢和信号转导等方面发挥着不同的作用,因此分别对其研究可以揭示蛋白质翻译后修饰水平的功能多样性[1].目前,虽然对磷酸化肽的研究比较多,但对磷酸化水平的深入剖析,即单/多磷酸化肽的分别分析仍是一个重要的挑战[2].在质谱分析时,由于受磷酸化蛋白/肽自身天然丰度和离子化效率低以及非磷酸化分子抑制的影响,有必要发展新方法或开发新材料对样品进行前处理以提高分析选择性和灵敏度.尤其是在质谱正离子模式下,很难对电负性较强的多磷酸化肽进行检测.在本研究中，分别通过共沉淀法和溶剂热法合成了两种新型的铈基纳米复合材料亲和探针，即PEG修饰的磁性纳米Ce/Ce(IV)氧化物颗粒(表示为PEG-Ce/Ce02-Fe304，P-CCF)和Ce/Ce02掺杂的S042-/Fe203纳米固体超强酸（表示为Ce/Ce02-S042-/Fe203，CSF）亲和探针。基于设计和开发的这两种探针对单／多磷酸化肽具有不同的亲和作用，提出一种顺序富集策略。具体步骤为，P-CCF和CSF对原样液处理后的馏分彼此再进行一次反向富集。结果显示，CSF探针对多磷酸化肽具有高特异选择性，而CSF处理后的馏分中剩余的单磷酸化肽可进一步通过P-CCF来萃取。本顺序富集方法对于实际复杂生物样品，如脱脂牛奶酶解液和人血清样品，成功实现了单磷酸化肽和多磷酸化肽的有效分步富集，并提供了一种对全磷酸化肽分析的替代方式，这种组合策略在磷酸化蛋白质组学的研究中有着潜在的应用前景。