يسمح PELSA بالتحليل المنهجي للبروتينات المرتبطة بالترابط ومواقع الارتباط الخاصة بها وارتباطات الارتباط المحلية في المحللة الخلوية. الائتمان: لي كيجيا
في دراسة نشرت في مجلة Nature Methods، طورت مجموعة بحثية طريقة بروتينية حساسة للغاية تسمى مقايسة الاستقرار المحلي المتمركزة على الببتيد (PELSA)، والتي تتيح التعرف المتزامن على بروتينات ربط اللجند ومواقع ربطها في الأنظمة المعقدة. يمكن تطبيق PELSA على نطاق واسع على الروابط المتنوعة بما في ذلك المستقلبات والأدوية والملوثات.
تتضمن الوظائف الكيميائية الحيوية للبروتينات دائمًا تفاعلات مع بروابط من نوع ما، والتي تعمل كركائز أو مثبطات إنزيمية، وجزيئات الإشارة، ومعدلات تفارغية، ومثبتات هيكلية، وما إلى ذلك. وبالتالي، فإن مراقبة تفاعلات البروتين مع الروابط أمر ضروري لتوصيف البروتينات ذات الوظائف غير المعروفة، من أجل التحقيق. الآليات التنظيمية في استقلاب الخلايا، ولتوضيح آليات عمل الدواء. تعد معرفة المناطق المرتبطة بالربيط أيضًا ذات قيمة كبيرة لتصميم الأدوية القائمة على البنية وتوليد الفرضيات البيولوجية.
تتطلب الطرق التقليدية لتحديد مواقع الارتباط والارتباطات عادةً تنقية البروتينات المؤتلفة، والتي يمكن أن تستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب عمالة مكثفة. بالإضافة إلى ذلك، قد لا تقوم البروتينات النقية بتكرار حالتها الخلوية الأصلية بشكل كامل، مما يؤدي إلى قياسات تقارب غير دقيقة.
توفر طرق البروتينات القائمة على التعديل حلاً قويًا لتحديد البروتينات المرتبطة بالربيطة ومواقعها مباشرة في المحللات الخلوية الأصلية. ومع ذلك، فإنها غالبًا ما تتطلب تعديل الروابط، مما قد يؤثر على نشاط الروابط ولا يمكن تطبيقه على الروابط التي لا يمكن تعديلها.
في الطريقة المقترحة في هذه الدراسة، الباحثون بقيادة البروفيسور يي مينجليانج من معهد داليان للفيزياء الكيميائية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (CAS)، بالتعاون مع مجموعة البروفيسور لوه تشنغ من معهد شنغهاي للمواد الطبية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، استخدم كمية كبيرة من التربسين (نسبة E/S 1:2) لتوليد الببتيدات الصغيرة مباشرة من البروتينات الأصلية.
بما أن هذه الببتيدات يتم توليدها في ظل الظروف المحلية، فإن وفرتها تمثل قياسًا للاستقرار المحلي للبروتينات. تضمن الكمية الكبيرة من التربسين إمكانية انقسام حتى أجزاء البروتين في حالات الطاقة المنخفضة، مما يؤدي إلى توليد عدد كبير من الببتيدات مما يعكس الاستقرار المحلي للبروتين.
تم فصل هذه الببتيدات عن البروتينات المهضومة جزئيًا، وتم جمعها وتحليلها مباشرة بواسطة قياس الطيف الكتلي. من خلال قياس وفرة الببتيد في العينات المعالجة بالمركبات والمركبات، يمكن بعد ذلك تحديد مناطق ربط الروابط والبروتينات المرتبطة بها.
أظهر PELSA حساسية فائقة في تحديد البروتين المستهدف. على سبيل المثال، عند تحديد البروتينات المستهدفة لمثبط بان كيناز ستوروسبورين، أظهرت PELSA زيادة بمقدار 12 ضعفًا في تحديد هدف كيناز مقارنة بالطريقة الحديثة الخالية من التعديل، LiP-MS.