Anal. Chem. | 利用藻酸盐基水凝胶开发自动化、超快速、自下而上的蛋白质组学工作流程

分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章，本文的通讯作者是来自加拿大University of the Fraser Valley的Golfam Ghafourifar教授，她主要研究蛋白质组学分析；和来自University of British Columbia的Leonard J. Foster教授，他主要研究病原宿主关系。在这篇文章中，作者利用藻酸盐基水凝胶开发了自动化、超快速、自下而上的蛋白质组学工作流程。本文主要优化了酶切步骤。

传统蛋白质组学使用溶液或切胶酶切，其中酶存在自切割、难回收、难以分离等问题。基于此，已经开发了多种固定化技术，如磁珠、碳基载体等，但是这些固定化方法通常需要耗时的制作过程。

在本文中，作者使用藻酸盐水凝胶固定化的方式。藻酸盐是一种从藻科植物中提取的聚合物，由 α-l-古糖醛酸和 β-d-甘露糖醛酸组成，通过与钙离子等二价阳离子的静电相互作用促进水凝胶的形成。该材料能在几秒内形成酶基质，并可稳定至多八天。然后，向水凝胶基质中添加酶，再添加样本。酶切后洗脱，在质谱上分析。

接下来，作者优化了该体系。首先，证明了水凝胶具有广泛的适用性：可以利用自动化系统完成96孔板的快速制备；也可以在移液器吸头中原位制备。其次，作者评估了胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和胃蛋白酶的多酶组合。然后，作者评估了重复使用酶的效果，发现可以承受至少7次1 min的消化过程，酶活保持不变。作者最终确定最佳条件为1 小时、室温、胃蛋白酶-胰蛋白酶双酶切，鉴定效果与金标准过夜蛋白质组学方案相当（传统方法需要18h，这个方法在室温下只需1h，鉴定到3/4蛋白数）。

总之，本文开发了藻酸盐水凝胶固定酶的方法，实现了快速便捷的酶固定化，能够高效、经济地完成蛋白质组学分析。

本文作者：WYJ

责任编辑：LYC

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c04846

文章引用：10.1021/acs.analchem.4c04846