NJIT研究人员开发了更轻松的方法来量化与探索治疗性蛋白质

新泽西理工学院的研究人员与俄亥俄州大学和默克公司合作开发了一种新的有效方法，用于靶向蛋白质分析-他们说，这种方法可以加快疾病测试，药物发现和疫苗开发的过程。

这项研究发表在《分析化学》杂志上，着重介绍了该团队采用新的库仑质谱(CMS)方法确定生物样品中蛋白质的数量，从而为探索可能仅以低水平表达的人体蛋白质打开了新的大门。 ，但可以起重要的生物学功能或作为疾病生物标志物，药物靶标或治疗性抗体的作用。

研究人员说，基于质谱和电化学的新方法能够准确定量小分子蛋白质到大型单克隆抗体药物的光谱，是绝对蛋白质定量领域当前方法的一项进步，这通常需要耗时且费时的方法。昂贵的合成标准物质的制备，用于分析。

新泽西理工大学化学与环境科学系教授陈浩(Hao Chen)教授说：“测量与疾病相关的过程和途径中的分子变化对于我们了解发病机理以及发现新的用于诊断和治疗疾病的生物标志物至关重要。”该论文的作者。“通过我们的新方法，我们证明了我们可以准确，快速地定量一系列生物分子。”

Chen补充说：“这种方法可能有益于一系列生命科学研究，包括例如抗击COVID-19大流行，因为它可用于更快地量化患者的各种抗体以探测感染阶段并协助疫苗开发。”

在蛋白质组学中，质谱分析可以为研究人员提供在单一实验中，在各种条件或刺激下定量数千种蛋白质的方法。它也可以用于帮助揭示某些蛋白质在健康和疾病细胞状态下如何功能，相互作用和随时间变化的细节，还可以揭示有关免疫系统产生的与抗原(例如病毒或细菌)作斗争的抗体水平变化的更多信息。 。

赵鹏义博士Chen实验室的研究员和该论文的第一作者说，蛋白质定量通常是通过液相色谱-质谱法完成的，其中包括制备合成同位素标记的肽。通常将这些标记的肽以已知浓度掺入样品中，以根据蛋白质相关肽相对于添加标准品的强度帮助确定目标蛋白质的量。Zhao解释说：“合成这些同位素标记的肽标准品所花费的时间和金钱是阻碍研究和药物开发中定量分析的一个大问题。”

Chen说，该团队的新CMS方法改为根据质谱分析过程中产生的电化学特征对蛋白质进行定量。“在这种方法中，绝对蛋白质定量是基于目标蛋白质的替代肽的电化学氧化结合质谱法测定的氧化产率……这一突破为研究许多没有标准品可供分析的蛋白质打开了新的大门。”

该团队通过分析几种蛋白质(例如模型蛋白质β-酪蛋白和肌红蛋白)证明了他们的新方法。他们与NJIT的Yong-Ick Kim的研究小组合作，成功地定量了与生物钟有关的一种关键蛋白质，称为KaiB。该团队使用含酪氨酸的肽作为替代肽进行定量分析，发现CMS分析的结果与传统的同位素标记方法总体上产生的结果具有可比性。

Chen说：“目前，通过这种概念验证，我们已经证明了该方法可以准确地定量从载脂蛋白到治疗性抗体的各种蛋白质。”“由于我们的方法不需要标准品，因此可以对血液，组织或器官中的蛋白质进行大规模的绝对定量分析，而这将需要数千种昂贵的重同位素标记的肽标准品。否则，在下一步中，我们将将这种新方法用于不同生物样品中的大规模蛋白质定