Schnelle Bestimmung von quartären Proteinstrukturen in komplexen biologischen Proben

Das Verständnis komplexer biologischer Systeme wird weiterhin durch begrenzte Kenntnisse über biologisch relevante quartäre Proteinstrukturen behindert. Hier zeigen wir die Bestimmung der quartären Struktur in biologischen Proben mithilfe einer Kombination aus chemischer Vernetzung, hochauflösender Massenspektrometrie und hochgenauer Proteinstrukturmodellierung. Dieser Ansatz, bekannt als gezielte Vernetzungs-Massenspektrometrie (TX-MS), beruht auf rechnerischen Strukturmodellen zur Bewertung von Sätzen gezielt vernetzter Peptidsignale, die mit einer Kombination von Massenspektrometrie-Akquisitionsmethoden gewonnen wurden. Wir demonstrieren den Nutzen von TX-MS, indem wir ein hochauflösendes quartäres Modell eines 1,8 MDa Protein-Komplexes erstellen, der aus einem Pathogen-Oberflächenprotein und zehn menschlichen Plasmaproteinen besteht. Das Modell basiert auf einem dichten Netzwerk von Entfernungseinschränkungen der Vernetzungen, die direkt in einer Mischung aus menschlichem Plasma und lebenden Bakterien erhalten wurden. Diese Ergebnisse zeigen, dass TX-MS die Anwendbarkeit flexibler Backbone-Docking-Algorithmen auf große Proteinkomplexe erhöhen kann, indem es reichhaltige Informationen zu Vernetzungsdistanzen aus komplexen biologischen Proben bereitstellt.