鉴定蛋白质-蛋白质相互作用特殊的方法——LiP-MS

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蛋白质-蛋白质相互作用（Protein-Protein Interactions, PPIs）作为细胞生命活动的核心调控机制，在维持细胞生理功能和疾病发生发展中发挥着至关重要的作用。特别是在神经退行性疾病领域，如帕金森病（Parkinson's disease）和阿尔茨海默病（Alzheimer's disease）等，疾病相关蛋白质的异常聚集及其相互作用网络的紊乱已被证实与疾病的发生和进展密切相关。然而，传统研究PPIs的技术手段，如免疫共沉淀（Co-IP）和酵母双杂交（Y2H）等，在解析结构特异性相互作用方面存在显著局限性：难以捕捉瞬态相互作用事件，无法有效识别特定蛋白质构象下的相互作用界面，这极大地限制了对疾病相关蛋白质分子机制的深入理解。

为突破这一技术瓶颈，有限蛋白酶解-质谱联用技术（Limited Proteolysis-Mass Spectrometry, LiP-MS）应运而生。该技术通过精确监测蛋白质在不同结构状态下对蛋白酶敏感性变化，实现了对结构特异性PPIs的系统性筛选。与传统方法相比，LiP-MS不仅能够高效识别已知的蛋白质相互作用，还可精确定位相互作用界面，为研究疾病相关蛋白质的构象依赖性相互作用提供了革命性的技术平台。这一创新方法的建立，不仅深化了我们对神经退行性疾病分子机制的认识，更为发现新的治疗靶点提供了重要的技术支撑，具有广阔的临床应用前景。

LiP-MS（Limited Proteolysis-Mass Spectrometry，有限蛋白酶解-质谱法）是一种创新的结构蛋白质组学技术，其巧妙地将有限蛋白酶解与高灵敏度质谱分析相结合。该技术的核心原理在于：在接近生理条件的天然环境下，利用非特异性蛋白酶（如蛋白酶K）对蛋白质样品进行短暂且可控的酶解反应，生成具有结构特异性的蛋白片段；随后，通过高分辨率质谱技术对这些片段进行精确分析，从而实现对蛋白质构象变化或相互作用的灵敏检测。研究表明，LiP-MS技术在复杂细胞环境中展现出卓越的应用价值：它不仅能够系统性筛选结构特异性的蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs），还可高效验证已知的PPIs，并精确定位相互作用界面，为解析蛋白质在天然状态下的结构和功能关系提供了强有力的工具。

LiP-MS在鉴定PPIs中的应用场景：

1. 抗体-靶蛋白相互作用：能够检测蛋白与特异性抗体之间的相互作用，并精确定位抗原表位。

鉴定抗体-靶蛋白相互作用流程图

2. 膜蛋白相互作用：能够检测膜蛋白之间的相互作用并定位蛋白结合位点。

膜蛋白腺苷酸环化酶8（AC8）与钙调蛋白（CaM）的相互作用图

3. 不同蛋白质构象的差异相互作用组：LIP-MS能够精确识别同一蛋白质在不同结构状态（如单体、寡聚体或纤维形式）下的特异性相互作用蛋白，揭示构象依赖性相互作用网络。

α-突触核蛋白单体和纤维形式的差异相互作用组

LiP-MS技术作为一种先进的蛋白质组学研究工具，能够高效识别和解析蛋白质在不同构象状态下的特异性相互作用网络。该技术不仅可精准检测蛋白质间的相互作用关系，更能精确定位相互作用界面，为深入探究蛋白质功能调控机制及其在疾病发生发展中的作用提供了强有力的技术支撑。尤为重要的是，LiP-MS在区分构象相似蛋白质的差异性相互作用方面展现出独特优势，其高灵敏度和特异性为揭示蛋白质相互作用网络的复杂性和动态多样性开辟了新途径，极大地推动了结构生物学和疾病机制研究的发展。

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