技术平台
热蛋白质组学分析(thermal proteome profiling, TPP) 是细胞热漂移测定(cellular thermal shift assay, CETSA) 与定量质谱(quantitative mass spectrometry, MS)的结合,所以也称为MS-CETSA。热蛋白质组学分析通过测量不同加热温度下细胞或细胞裂解物中可溶蛋白的含量来确定整个蛋白质组的稳定性。蛋白质可以在与药物或代谢物等小分子、核酸或其他蛋白质相互作用或在翻译后修饰时改变其热稳定性,而热蛋白质组学分析可以根据有无配体结合蛋白质的热稳定性差异来确定靶蛋白。目前热蛋白质组学分析已成功应用于识别药物的靶点和脱靶点,当药物或配体与蛋白质结合时,它可以改变 Tm(热变性中点温度),从而能够检测药物与靶标的相互作用。这种方法广泛用于药物发现和蛋白质组学,以研究蛋白质稳定性、相互作用和翻译后修饰。
技术流程
经药物小分子处理的样品,在不同温度条件下加热,高速离心收集上清,后续可进行凝胶成像、免疫印迹成像或质谱分析,拟合蛋白热融解曲线,计算蛋白的热变性中点温度(melting temperature, Tm)。从全蛋白质组识别药物的靶点和脱靶点蛋白。
用不同浓度小分子处理细胞裂解液,并在相同的温度下加热,高速离心收集上清,后续可进行凝胶成像、免疫印迹成像或质谱分析,最后通过数据处理可以获得每种蛋白质的剂量反应曲线。TPP-CCR侧重于反应小分子浓度的重要性,可通过测定EC50对不同蛋白质靶标的结合亲和力进行排序。
技术优势
01.无需改造目标小分子,避免构效关系变化,简化实验设计
02.适用于纯蛋白,裂解液(细胞或组织等),活细胞
03.数据可反映蛋白-小分子直接相互作用
应用范围
靶蛋白和脱靶蛋白的系统鉴定
药物分子对靶蛋白质的结合亲和力分析
内源代谢物的相互作用蛋白网络分析
应用案例
项目需求:以热稳定实验,在细胞裂解液中,验证目标小分子与靶蛋白是否直接结合。
解决方案:分别利用免疫印迹(图1)和温度梯度的蛋白质热稳定性分析TPP-TR(图2)、小分子浓度梯度的蛋白质热稳定性分析TPP-CCR(图3),对目标蛋白的热稳定性进行分析。
数据展示: