kryssbindingsmassespektrometri

Kryssbindingsmassespektrometri (XL-MS) är en masspektrometribaserad metod för att kartlägga proteinstrukturer och protein–protein-interaktioner. Genom att kemiskt korslänka proximala aminosyror i ett prov och därefter analysera de korslänkade peptiderna får man avståndsbegränsningar som används inom strukturell biologi och integrativ modellering.

Arbetssättet innebär att ett bifunktionellt korslänkningsreagens används för att sammanlänka nära liggande sidokedjor under förhållanden som bevarar närliggande interaktioner. Proteinerna nedbryts sedan med proteaser och de korslänkade peptiderna analyseras av masspektrometri. Identifierade korslänkningar anger vilka delar av proteiner som varit i kontakt och ger uppskattningar av avståndet mellan korslänkande positioner.

Korslänkningsreagenser varierar i kemisk reaktivitet och längd, inklusive amine-reaktiva NHS-esterreagenser, zero-length länkar och MS-cleavable länkar. Vissa reagenser är isotopmärkta eller har förutsättning för enrichment. För fragmentering används olika MS-metoder, ofta CID/HCD och ETD, för att bryta länken och avslöja korslänkade peptiderna.

Dataanalys involverar specialiserade sökverktyg (t.ex. pLink, xQuest, StavroX) som identifierar korslänkade peptider och beräknar falsk-positiva risker. Resultaten utvärderas med FDR-kontroller och presenteras som kontaktkartor eller avståndsrestriktioner som kan integreras i strukturella modeller tillsammans med annan data såsom cryo-EM eller NMR.

Användningsområden inkluderar studier av stora proteinkomplex, membranproteiner och dynamiska interaktionsnätverk. Begränsningar inkluderar lågt antal korslänkade peptider i komplexa prover, komplexa masspektrometriska spektra och behov av robust validering. Framtiden väntas innefatta förbättrade korslänkningsreagenser, bättre enrichment-tekniker samt bättre integration med andra strukturbildningsmetoder.