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近期要闻

强磁场科学中心建成高分辨生物质谱研究平台

来源： 时间：2013-08-27 作者：王玉娟

近期，中国科学院强磁场科学中心建成了高分辨生物质谱研究平台，并投入使用，该项目获得中科院合肥研究院“一三五”战略规划的重点支持。
该平台是目前国内唯一的，也是具有国际先进水平的，可进行蛋白质氢氘交换研究的高分辨质谱联合LEAP-HDX-PAL自动进样系统。该平台的建成填补了国内蛋白质氢氘交换研究平台的空白，利用该系统可开展蛋白质折叠、构象变化，蛋白质翻译后修饰，蛋白质相互作用等方面的研究工作。
在生命科学及医学领域，针对生命的物质基础——蛋白质等生物大分子的结构及结构和功能关系的研究一直是科学家们关注的热点问题。深入研究蛋白质等生物大分子结构，以及相关的分子识别、分子间相互作用，有助于揭示重要细胞活动过程中生物大分子及其复合物的结构和功能关系，为进一步认识人类疾病以及相关药物合成设计提供分子基础。
在进行蛋白质等生物大分子的结构与功能研究的过程中，液体核磁共振、X射线晶体衍射以及冷冻电镜是常用的研究手段，而生物质谱技术以其高分辨率的特点可以为蛋白质的分析鉴定提供大量的参考信息，主要包括：帮助定位蛋白质糖基化、磷酸化等翻译后修饰；通过蛋白质H/D交换研究其构象变化或者药物引起药物靶分子构象变化；质谱结合液体核磁共振技术进行代谢例如糖尿病或者癌症等代谢性疾病的动物模型或病人代谢产物分析与鉴定，相关药物的代谢分析等。
该平台由LTQ-Orbitrap高分辨质谱仪、纳流液相系统以及LEAP-HDX-PAL自动进样系统组成。其具有的关键性能体现在容易操作、日常分析不需要牺牲灵敏度就可以达到超高分辨率（>100000）和高精度质量数。此外，Orbitrap检测器与外部质谱分析器（如线性离子阱）相结合能实现多级裂解（MSn），鉴定分析物的结构，并且能与电喷雾电离源（ESI）和纳喷电离源（NSI）等离子源相结合。
该系统最独特的优势在于配备的LEAP-HDX-PAL自动进样系统，LEAP-HDX-PAL可以满足氢氘交换研究中最关键的控制氢氘反应时间及反应温度的苛刻要求，实现了氢氘交换实验的自动化过程，并保证了氢氘交换实验结果的可重复性。目前，氢氘交换（HDX）质谱分析法被越来越多的应用于蛋白质配体相互作用、蛋白质结构的表征、蛋白质动力学、抗原决定部位的标记和蛋白质稳定性等研究领域，是液体核磁共振研究大分子结构的重要补充手段。
高分辨质谱分析平台与目前强磁场科学中心的核磁共振系统（500MHz、600MHz、850MHz液体核磁以及600MHz固体核磁）相互补充，为利用强磁场极端条件开展物理与生物的交叉研究及代谢性疾病的药物研发提供一流的研究条件。
高分辨生物质谱研究平台
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