编辑推荐：大多数研究卵白复合物的实验都需要将这些卵白复合物完整的放到质谱仪中进行分析，Kaltashov则接纳了一种差异的要领，也就是称为氢氘交换

    生物通报道：质谱技术已经成为了卵白质组学研究的主力。这种技术要领能精确的检测多肽，从而资助研究人员识别并测序多肽分子，分析它们的特征，了解它们如何进行化学修饰的。

    但大多数卵白质并不是单独行动的，一些要害的生物学过程，如DNA 复制、转录、翻译、细胞破裂和能量生成都依赖于大型卵白复合物的行为，这些卵白复合物经常涉及几十个亚基，十分庞大，传统的质谱要领难以进行研究。为此研究人员不停革新质谱技术，希望能通过技术革新来解决这个问题：

    前篇：质谱研究卵白质相互作用（一）

    绘制卵白-卵白相互作用界面图谱生物通

    研究员：麻省大学阿默斯特学院化学教授Igor Kaltashov

    研究项目：探讨候选卵白疗法中卵白与其分子靶标的相互作用

    解决方案：

    大多数研究卵白复合物的实验都需要将这些卵白复合物完整的放到质谱仪中进行分析，Kaltashov则接纳了一种差异的要领，也就是称为氢氘交换 (hydrogen-deuterium exchange，HDX)的技术。

    所谓氢氘交换质谱要领，其原理就是将卵白浸入重水溶液中，卵白的氢原子将于重水的氘原子发生交换，而且卵白质外貌与重水密切接触的氢比位于卵白质内部的或加入氢键形成的氢的交换速率快，进而通过质谱检测确定卵白质差异序列片段的氢氘交换速率，从而得出卵白质空间结构信息。

    除样品制备外，氢氘交换质谱法的主要过程包罗：交换反映、终止反映、将卵白快速酶切为多肽、液相疏散、质谱检测、数据解析。氢氘交换质谱技术在卵白质结构及其动态变化研究、卵白质相互作用位点发现、卵白表位及活性位点鉴定方面有着广泛的应用。

    Kaltashov 解释道HDX还可以用于分析任何可能改变差异卵白区域与其溶剂之间的可及性，好比卵白质折叠和聚集，还有卵白质-卵白质相互作用。“一旦两种卵白质相互绑定，溶剂就无法接触到其相互作用的界面，并将这反映到氢氘交换动力学上来，”他说，这种改变比力于单个卵白十明白显。

    在2009 年的一篇综述中，Kaltashov介绍了转铁卵白（一种铁转运卵白）与其受体的这种过程，经过交换反映后，卵白会被打碎成多肽，然后逐段分析。他说，一些多肽显示并未泛起氢氘交换，这表明这些多肽由于被埋在卵白核心当中，因此不会曝露在溶剂中。其它的多肽尽管有受体绑定，但是泛起了与溶剂相同速度的氢交换，因此它们并不是卵白-受体界面的组成部门。

    还有第三种多肽，在存在和缺少受体的情况下，体现出明显的差异，这些多肽就是卵白-卵白相互作用的位点(Anal Chem, 81:7892-99, 2009)。

    “实际上你可以定位出这些位点，了解相互作用结合的强度信息，以及界面区域的结构特点，”Kaltashov 说。

    需要注意二硫键：

    如果你希望实验bottom-up的HDX实验，那么就要小心二硫键，Kaltashov 说。胃卵白酶能有效的在HDX实验中将卵白消化成组成多肽，但如果泛起多个二硫键时就会造成麻烦。

    2014年，Kaltashov 的实验室对这一问题发表了两种解决方案。第一次接纳一种叫做电子捕捉裂解 (electron capture dissociation ，ECD) 的片段化技术（Anal Chem, 86:5225-31, 2014）；另外一种泽斯跳过胃卵白酶消化这一部，这也就是top-down 分析要领 (Anal Chem, 86:7293-98, 2014)。