近日，北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命科学联合中心王初课题组在Journal of Proteome Research杂志上发表了题为“ASimplified and Ultrafast Pipeline for Site-Specific Quantitative Chemical Proteomics”的论文。在这项工作中，作者通过合成了一种固载有可酸切叠氮基团的琼脂糖微球，并且建立一种针对探针标记多肽的富集方法，优化改进了传统的位点特异性化学蛋白质组学技术TOP-ABPP。新方法具有耗时短、操作简便、经济适用、覆盖度更高等优点，因此作者将该方法命名为superTOP-ABPP。

图 1. (a)传统TOP-ABPP样品制备流程图，需要2-3天完成；（b）叠氮介质通过一步点击化学反应可以快速与探针标记的肽段链接，可以在8小时内完成TOP-ABPP样品的制备；（c）传统TOP-ABPP和superTOP-ABPP策略在耗费时间上的比较。

图2. 平行比较superTOP-ABPP与传统TOP-ABPP对于探针修饰位点的鉴定效果。(a) 从2mg的蛋白质组样品出发，TOP-ABPP在两组中共同鉴定到了3921个位点，superTOP-ABPP鉴定到了8897个位点。(b) a图中实验的成本对照比较。（c）从0.2 mg的蛋白质组样品出发，TOP-ABPP在两组中共同鉴定到了3673个位点，superTOP-ABPP鉴定到了6003个位点。(d) a图中实验的成本对照比较。（e）superTOP-ABPP中肽段的信号强度约为TOP-ABPP中肽段信号强度的5倍。

图3. superTOP-ABPP策略可用于高反应半胱氨酸的定量检测。(a) isoTOP-ABPP用于定量分析高反应性半胱氨酸的工作流程。（b）定量比值的分布。（c）68个位点被superTOP-ABPP定量为高反应性半胱氨酸。（d）高反应性半管氨酸的定量比值在三次重复间表现出较好的一致性（e）。superTOP-ABPP定量到的肽段中包含一系列我们熟知的高反应性半胱氨酸，且superTOP-ABPP的定量比值与isoTOP-ABPP的定量比值表现出较好的相关性。

综上，本工作建立了一种优化的位点特异性化学蛋白质组学样品制备方法superTOP-ABPP。与传统TOP-ABPP样品制备流程相比，superTOP-ABPP耗费时间更短、实验成本更低、能够鉴定到更多的探针修饰肽段。同时，superTOP-ABPP策略在较宽的动态范围内表现出很高的定量准确性，可以达到与目前作为定量金标准的SILAC以及isoTOP-ABPP策略相近的水平。superTOP-ABPP的高富集效率还可以推动其在微量样品化学蛋白质组学分析中的应用。本文的通讯作者为北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命科学联合中心的王初教授。北京大学化学与分子工程学院王初课题组博士后肖伟弟与陈颖为本文的共同第一作者。肖伟弟博士和陈颖博士均得到了北大-清华生命联合中心博士后项目的资助，该工作得也到了国家自然科学基金委与科技部重点研发项目的支持。

邮箱：

chuwang@pku.edu.cn

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研究领域： 

化学生物学、蛋白质组学、计算生物学

研究兴趣：

蛋白质是生命功能的主要执行者。在复杂生命体系内系统地发现蛋白质功能位点、精准地探测和调控蛋白质功能变化，具有重要的科学意义，是化学与生命科学交叉研究的核心方向之一。王初课题组致力于综合运用化学生物学、蛋白质谱和理论计算等交叉研究手段，发展和建立了一系列“化学和计算驱动的功能蛋白质组学”新方法，在复杂生命体系内系统生物活性分子在细胞内的分子靶标和修饰位点，探究其生物学功能和作用机制，为精准探测和调控蛋白质功能提供了有力的工具。