为了防止饥饿的胰蛋白酶“自己切自己”,化学家给它的赖氨酸戴上了套袖
1990 年 1月8日 · 质谱级改性胰蛋白酶 (Sequencing Grade Modified Trypsin)
你知道吗?
给每一颗赖氨酸戴上二甲基防弹衣,这位切遍天下蛋白的刀客终于戒掉了半夜挥刀自宫的坏毛病。
做蛋白质组学(LC-MS/MS)样品前处理时,切完胶条或提取完蛋白后,绝对不能拿细胞房里传代用的普通胰蛋白酶去酶解,而必须去买一小管只有20微克却要好几百块钱的“质谱级改性胰蛋白酶(Sequencing Grade Modified Trypsin)”。
明明都是从猪胰腺里提纯出来的同一种蛋白酶,为什么身价差了上万倍?秘密在于胰蛋白酶是个六亲不认的“狠角色”:它的专一性极强,只要看到多肽链上有带正电的赖氨酸(Lys, K)或精氨酸(Arg, R),就会咔嚓一刀切在它们的羧基端(C端)。
问题是,胰蛋白酶自己也是一条蛋白质呀!它的肚子里同样长着好几个赖氨酸和精氨酸。在37℃过夜酶解样品的十几个小时里,普通的天然胰蛋白酶切完你的样品觉得还不饱,就会调转刀口开始疯狂地“自己切自己(Autolysis,自切作用)”!
这不仅会让酶迅速失活,更要命的是,自切不仅会产生大量胰酶自身的碎肽段把质谱仪的信号彻底淹没,被切了一刀的残缺β-胰酶还会变异成“伪糜蛋白酶(Pseudotrypsin)”,开始乱切苯丙氨酸和酪氨酸!为了堵死这条自残之路,Rice等学者与Promega公司在1977至1990年间采用“还原甲基化修饰(Reductive Methylation)”,用甲醛和氰基硼氢化钠给胰酶自身所有的赖氨酸侧链氨基都戴上两个甲基“护具”,让它再也无法对自己下嘴,还了质谱图一片清净。