緩激肽多肽片段間非共價(jià)作用的質(zhì)譜研究.pdf

1、近年來，隨著質(zhì)譜學(xué)技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，有關(guān)氣相多肽和蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的研究取得了很多進(jìn)展。隨著軟電離技術(shù)的發(fā)展，特別是電噴霧電離(ESI)和基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI)等技術(shù)的出現(xiàn)，多肽和蛋白質(zhì)樣品在分析的過程中，可以“完整”地由溶液進(jìn)入氣相而被檢測(cè)，在接近生理狀態(tài)下獲得分子相互作用的化學(xué)計(jì)量比、結(jié)合勢(shì)和能量信息。這種“軟”電離技術(shù)不但使得一些熱不穩(wěn)定、強(qiáng)極性、難揮發(fā)的化合物可以被檢測(cè)，而且使得質(zhì)譜的應(yīng)用范圍從小分子擴(kuò)展到

2、蛋白質(zhì)等生物大分子。因此，電噴霧質(zhì)譜已經(jīng)成為研究蛋白質(zhì)以及多肽之間非共價(jià)相互作用的有效手段之一。
　　本論文的工作就是利用電噴霧電離質(zhì)譜為主要研究手段，對(duì)緩激肽分子多肽片段間的非共價(jià)-氫鍵相互作用和多肽之間形成的非共價(jià)復(fù)合物的碎片化反應(yīng)以及兩端封閉的多肽間的非共價(jià)-氫鍵相互作用進(jìn)行了研究。
　　首先是使用電噴霧電離質(zhì)譜(ESI-MS)研究了緩激肽分子碎片片段之間的非共價(jià)相互作用。為了探討影響氣相多肽分子構(gòu)象穩(wěn)定的氫鍵作用，合

3、成了與緩激肽分子(R1P2P3G4F5S6P7F8R9)在位置1斷裂形成的碎片一致的RPPGFS和PFR多肽序列，與在位置2斷裂形成碎片一致的RPPGF和SPFR多肽，以及N端或者C端去掉精氨酸的相應(yīng)碎片多肽。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，上述兩個(gè)斷裂位置產(chǎn)生的碎片多肽分別進(jìn)行反應(yīng)后，都能發(fā)生非共價(jià)作用。在斷裂方式1下，PFR在去掉C端精氨酸后，與其他大多數(shù)多肽不發(fā)生非共價(jià)結(jié)合，表明PFR中的精氨酸在緩激肽氣相分子的構(gòu)象中發(fā)揮重要的作用。而在斷裂方式2

4、下，去掉N端或者C端精氨酸的多肽之間都存在非共價(jià)結(jié)合，即C端帶有絲氨酸的SPF或SPFR多肽碎片仍然可以與N端碎片發(fā)生氫鍵結(jié)合，表明絲氨酸很可能處于轉(zhuǎn)角的位置。
　　然后我們采用質(zhì)譜滴定法定量測(cè)得了多肽RPPGFS和PFR的結(jié)合常數(shù)為3.53×103，與多肽RPPGF和SPFR的結(jié)合常數(shù)(3.16×103)相接近，它們均大于去掉精氨酸的PPGF和SPF的結(jié)合常數(shù)(1.25×103)。
　　我們還通過電噴霧電離結(jié)合碰撞誘導(dǎo)解離

5、技術(shù)分析了形成的非共價(jià)復(fù)合物的碎片化反應(yīng)。通過對(duì)碰撞誘導(dǎo)解離的碰撞能量分析，發(fā)現(xiàn)多肽RPPGFS和PFR，以及多肽RPPGF和SPFR之間氫鍵結(jié)合較強(qiáng)，而同時(shí)去掉N端和C端精氨酸得到的多肽之間的氫鍵結(jié)合較弱。對(duì)緩激肽分子在位置1和位置2斷裂合成的多肽RS-6(RPPGFS)和多肽PR-3(PFR)，多肽RF-5(RPPGFS)和多肽SR-4(SPFR)形成的非共價(jià)復(fù)合物，在50 eV碰撞能量下得到的碎片離子進(jìn)行歸屬，可以發(fā)現(xiàn)都存在b-y

6、碎裂的碎片離子，同時(shí)存在中性脫落的水分子(H2O，18)，甲醛分子(CH2O，30)，或者是精氨酸胍基上的氨基脫落(CN2H2，42)、(CN3H5，59)。
　　第三部分為了探討緩激肽分子兩端的精氨酸殘基對(duì)于緩激肽多肽片段間非共價(jià)作用的影響，我們?cè)O(shè)計(jì)合成了兩端封閉的緩激肽多肽片段。同樣是在緩激肽分子的位置1和位置2斷裂合成兩條多肽，不同的是將這些多肽的N端進(jìn)行乙酰化CH3CO-，C端進(jìn)行酰胺化-NH2，兩端封閉后的多肽之間形成非