蛋白質(zhì)在加熱過程中會發(fā)生熱變性解折疊，其與空間構象的改變密切相關，因此蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性研究對于加深對蛋白質(zhì)的結構和功能的了解有著非常重要的意義。蛋白的熱穩(wěn)定性變化，如翻譯后修飾、相互作用分子結合、寡聚化和聚集，可以調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)活性。

青蓮百奧推出無需化學修飾的對復雜生物樣品中蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性變化進行全蛋白質(zhì)組評估的解決方案——熱蛋白質(zhì)組學分析技術(Thermal Proteome Profiling, TPP)

，助力于蛋白質(zhì)的相互作用研究及功能狀態(tài)解析。本期，小編將系統(tǒng)地給大家介紹一下TPP技術。

蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性與功能緊密相關

生物過程受分子間相互作用和化學修飾的調(diào)節(jié)，這些相互作用和修飾都可以引起蛋白的熱穩(wěn)定性變化，

在蛋白質(zhì)組范圍內(nèi)跟蹤蛋白質(zhì)的翻譯后修飾、相互作用分子結合、寡聚化和聚集引起的熱穩(wěn)定性變化可以提供有關其功能和相互作用的寶貴信息。

TPP無需化學修飾檢測全局蛋白的熱穩(wěn)定性變化

化學蛋白質(zhì)組學是注釋蛋白質(zhì)功能和發(fā)現(xiàn)生物活性配體靶標的有效工具，例如基于活性的蛋白質(zhì)分析（Activity-Based Protein Profiling，ABPP）。然而，對小分子進行化學修飾往往會產(chǎn)生修飾后小分子集團過大和活性降低等挑戰(zhàn)，從而增加了后續(xù)數(shù)據(jù)分析和結果驗證的難度。

TPP是一種不需要化學修飾研究蛋白相互作用的新方法，能夠在蛋白質(zhì)組范圍內(nèi)直接在復雜的生物環(huán)境中識別相互作用引發(fā)的熱穩(wěn)定性變化。

在加熱條件下，蛋白質(zhì)變性，溶解度會隨溫度發(fā)生改變。結合多重定量質(zhì)譜,檢測每個溫度下可溶性蛋白質(zhì)，可以繪制蛋白質(zhì)的熱融曲線。當?shù)鞍踪|(zhì)與小分子(如藥物或代謝物)、多肽、核酸和蛋白質(zhì)相互作用,蛋白的三維結構會發(fā)生改變，進而影響蛋白的熱穩(wěn)定性，熱融曲線隨之發(fā)生變化。熱蛋白質(zhì)組學分析可以根據(jù)熱熔曲線的變化來判斷蛋白質(zhì)是否和小分子發(fā)生相互作用并預測小分子結合的直接靶點及間接靶點的信息。

圖1??TPP技術原理圖

TPP技術優(yōu)勢

一、兼容多種樣本類型

TPP已成功應用于蛋白質(zhì)溶液、活細胞、膜蛋白、組織、細菌、血液和真菌中，以無偏檢測感興趣的小分子結合的蛋白質(zhì)組中的蛋白質(zhì)。

二、反映天然狀態(tài)的結合情況

根據(jù)實驗目的，可靈活選擇在蛋白質(zhì)溶液、活細胞、組織或者生物體中進行，在原位或者體內(nèi)進行TPP時可反映蛋白質(zhì)天然狀態(tài)的結合情況。

三、無需進行額外的化學修飾

基于質(zhì)譜尋找藥物靶點的化學蛋白質(zhì)組學方法需要對小分子進行修飾，以便進行后續(xù)的富集操作，化學修飾會帶來分子基團大和活性降低等問題，影響后續(xù)的結果。TPP無需進行額外的化學修飾即可對小分子結合的靶蛋白進行尋找，規(guī)避了化學修飾帶來的一系列問題。

四、可預測直接靶點或間接靶點

小分子結合蛋白后熱熔曲線發(fā)生明顯變化，根據(jù)TPP鑒定的靶蛋白的熱熔曲線預測小分子的直接靶點和間接靶點。

TPP的應用領域

目前,TPP已經(jīng)廣泛應用于在蛋白質(zhì)溶液和細胞中尋找藥物的靶點,在藥物發(fā)現(xiàn)中具有很高的應用價值,最近向組織的擴展為確保藥物在所需靶組織中達到所需靶蛋白以及以更全面的方式研究藥物在生物體中的作用打開了大門，同時亦可解析小分子結合后引起的翻譯后修飾以及相互作用,有助于深入了解蛋白質(zhì)的作用機制。

一、藥物靶點發(fā)現(xiàn)

在藥物治療過程中，藥物會與機體內(nèi)的靶蛋白結合，從而改變靶蛋白和下游蛋白的活性，最終終止導致疾病的生物過程。TPP通過檢測藥物結合蛋白后改變蛋白的熱穩(wěn)定性確定靶蛋白，這對于新藥研發(fā)、藥物的臨床應用、藥物的作用機制和疾病的致病機理都有重要意義。

二、研究植物抗逆性

TPP可用于研究植物耐熱、耐旱和抗藥等抗逆性的機制。通過比較不同抗逆性植物的熱穩(wěn)定蛋白譜，可為培育抗逆性更強的作物品種提供理論依據(jù)。

三、探索代謝途徑明確腫瘤和疾病的發(fā)生、發(fā)展機理

通過比較腫瘤、疾病患者和健康人群的蛋白質(zhì)組的熱穩(wěn)定性變化，TPP可以研究蛋白的翻譯后修飾、蛋白-蛋白相互作用、蛋白-小分子（核酸、代謝物）相互作用等一系列調(diào)控過程如何介導酶、轉(zhuǎn)錄因子和轉(zhuǎn)運蛋白等一系列調(diào)控過程如何影響細胞的正常生命活動，了解腫瘤和疾病的發(fā)生和發(fā)展機理。 小編也整理了近些年的代表文章，希望能給您提供一些思路~

表1??TPP代表文章

青蓮百奧解決方案

熱蛋白質(zhì)組學分析作為一項新興的技術手段，為小分子蛋白-蛋白相互作用研究提供了強有力的支持。通過這項技術，我們可以更直觀地了解生物體內(nèi)復雜的蛋白質(zhì)交互作用網(wǎng)絡，為疾病研究、藥物研發(fā)等領域提供關鍵信息。讓我們一起期待這項技術在未來生物學領域的應用與突破！ 青蓮百奧提供TPP技術服務，可以根據(jù)您的需求為您設計實驗和制定個性化的方案。我們期待著與您合作，共同探索未知的領域！如果您對熱蛋白質(zhì)組學分析感興趣，歡迎隨時前來咨詢。

圖2?TPP技術流程

送樣指南

青蓮百奧支持接收組織、細胞和蛋白質(zhì)溶液的樣品，具體接收信息如下： 表2??TPP送樣指南