利用离子淌度质谱解析配体对蛋白质结构的影响

摘要

离子淌度质谱（ion mobility mass spectrum，IM-MS）即将离子淌度分离技术与质谱联用的一项新型分析方法，已成为一种强有力的结构生物学分析工具，能同时测定分析物的结构、拓扑学结构、动态过程以及组成等。本论文以膜联蛋白A5及其同质二聚体diannexin和维生素B12结合蛋白F为材料，探究不同配体如钙离子和维生素B12对蛋白质结构的影响。由电喷雾电离产生的蛋白质离子在离子淌度质谱仪的漂移管中与气体发生碰撞而导致蛋白质被活化，促使其构象失去天然状态发生去折叠等变化，且离子在漂移管中会根据他们的质量、电荷、大小被逐渐分离。在本论文中我们采用Waters Synapt G2-Si HDMS质谱仪采集离子的漂移时间，并经过许多已知理论碰撞横截面积的蛋白质标准品做校正后得到离子天然构象与去折叠状态的碰撞横截面积。实验发现:未受碰撞活化的离子，其测得的碰撞横截面积与预期的处于天然状态的蛋白质的碰撞横截面积非常一致。而当碰撞能量增加，离子被活化导致构象发生变化，且构象去折叠的程度与蛋白质复合物分子内或分子间的非共价相互作用的稳定性有关。以上结果表明蛋白质与配体结合后能使其在气相中的结构稳定性大大增强。

目录

声明

摘要

符号与缩略语说明

1 绪论

1．1 纳升电喷雾电离质谱

1．2 离子淌度与质谱联用技术

1．2．1 离子淌度质谱基本原理

1．2．2 离子淌度质谱仪器组成

1．2．3 离子淌度质谱在蛋白质及蛋白质复合物上的应用

1．3 碰撞诱导蛋白质构象去折叠

1．4 本文研究内容

2 质谱对蛋白质结构的解析

2．1 引言

2．2 膜联蛋白A5及其同质二聚体概述

2．2．1 膜联蛋白A5的结构

2．2．2 膜联蛋白A5的功能

2．2．3 膜联蛋白A5同质二聚体的结构与功能

2．3．4 研究意义

2．3 膜联蛋白A5及其同质二聚体的质谱分析

2．3．1 仪器与试剂

2．3．2．质谱上样针的制备

2．3．4 膜联蛋白A5及其同质二聚体样品前处理

2．3．4 膜联蛋白A5及其同质二聚体的质谱分析

2．4 膜联蛋白A5及其同质二聚体实验结果讨论

2．5 维生素B12结合蛋白F(BtuF)概述

2．6 维生素B12结合蛋白F(BtuF)质谱分析

2．6．1 样品前处理

2．6．2 维生素B12结合蛋白F(BtuF)质谱分析

2．7 维生素B12结合蛋白F(BtuF)实验结果与讨论

2．8 本章小结

3 离子淌度质谱解析配体对蛋白质结构的影响

3．1 引言

3．2 膜联蛋白A5及其同质二聚体离子淌度质谱分析

3．2．1 样品准备

3．3．2 离子淌度质谱数据采集

3．3．3 实验结果校准

3．3 膜联蛋白A5及其同质二聚体的实验结果及分析

3．3．1 膜联蛋白A5的行波离子淌度质谱分析

3．3．2 膜联蛋白A5同质二聚体的的行波离子淌度质谱分析

3．4 维生素B12结合蛋白F(BtuF)离子淌度质谱分析

3．4．1 样品准备

3．4．2 离子淌度质谱数据采集

3．4．3 实验结果校准

3．5 维生素B12结合蛋白F(BtuF)实验结果及分析

3．6 本章小结

4 碰撞活化解析配体对蛋白质结构的影响

4．1 引言

4．2 膜联蛋白A5及其同质二聚体的碰撞活化

4．2．1 膜联蛋白A5及其同质二聚体碰撞活化实验数据采集

4．2．2 膜联蛋白A5碰撞活化实验结果

4．2．3 膜联蛋白A5同质二聚体碰撞活化实验结果

4．3 膜联蛋白A5及其同质二聚体实验结果与讨论

4．4 维生素B12结合蛋白F(BtuF)的碰撞活化

4．4．1 维生素B12结合蛋白F(BtuF)碰撞活化实验数据采集

4．4．2 维生素B12结合蛋白F(BtuF)碰撞活化实验结果及分析

4．6 本章小结

5 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况