大家好！本周推薦一篇發表在JACS上的文章，文章標題“Discovery of the Xenon−Protein Interactome Using Large-Scale Measurements of Protein Folding and Stability”，通訊作者是來自杜克大學化學系的Beratan教授和Fitzgerald教授。Fitzgerald課題組致力于研究蛋白質與配體結合過程中的熱力學性質。

      惰性氣體在細胞凋亡、炎癥等生命過程中展現出一定的生物活性。但是，與惰性氣體存在相互作用的生物分子有哪些，其背后的分子機制是怎樣的，人們對此仍知之甚少。本文，作者結合氧化速率分析蛋白質穩定性（stability of proteins from rates of oxidation ，SPROX）方法和限制性蛋白質水解（limited proteolysis，LiP）方法，基于質譜技術發展了一套在蛋白質組規模上檢測氣體-蛋白質相互作用的操作流程，并以此鑒定出氙氣-蛋白質相互作用組。

     首先介紹以上兩種技術的基本原理。SPROX技術（DOI：10.1021/pr200403c）通過測定甲硫氨酸的氧化反應性表征蛋白質的結構穩定性。具體而言，當蛋白質結構發生變化時（如，配體結合導致的結構變化），暴露于溶劑中的甲硫氨酸數量（氧化反應性）可能發生變化。LiP技術（DOI：10.1038/nbt.2999）思路大致相同：當蛋白質結構發生變化時，暴露出的蛋白酶切位點不同（LiP酶，指代廣譜性蛋白酶），質譜鑒定到的肽段片段也將發生變化。

      本文中，作者開發了一套脫氣程序FPT，用于氙氣-蛋白質樣品的制備。應用上述技術，比較了空氣和氙氣下的實驗結果。隨后的生信分析表明，氙氣的互作組集中在與ATP相關的蛋白質中。最后，利用分子動力學模擬和分子對接技術研究了Actin等蛋白中氙氣的結合位點。結果表明，氙氣的結合位點與核苷酸結合位點可能相近。

      展望這一流程可以拓展到具有生物活性的其它惰性氣體（如氬氣）中，并且鑒定氣體的蛋白質互作組有助于推動蛋白質類氣體檢測器和傳感器的研究。