原生质谱分析

原生质谱（Native Mass Spectrometry）是研究分子间非共价结合的ESI-MS方法。蛋白质分子量的质谱测定通常在低pH2-4进行，以得到多电荷分布图计算完整分子量。使用挥发性缓冲盐如乙酸铵，可以在生理条件pH 6-8保持活性蛋白质的多级结构和原生构像, 对蛋白质进行ESI-MS分析。活性蛋白质和小分子配基在溶液中通过非共价结合形成复合物，这种复合物在电喷雾过程中被转入气态，作为完整复合物分子得到检测。

▲图1.蛋白质去活和原生状态质谱图的比较

一个典型的例子是ESI-MS分析FK506和FK结合蛋白的受体-配基相互作用。ESI-MS也可研究蛋白质和蛋白质间的相互作用, 如球蛋白血红素和肌球蛋白形成的复合物。这种方法被进一步发展为复合物的解离常数KD的测定，用于研究蛋白质-配基的亲和力或结合力。

▲图2.药物分子、靶蛋白、药物-靶蛋白复合物的原生质谱

三重四极杆质谱最初被用于非共价复合物的研究，而对于蛋白质类的大分子，其分辨率远远不能符合要求。随着研究蛋白质分子量的增加，对仪器分辨率的要求越来越高。磁共振质谱MRMS可提供百万以上分辨率，极大改善了高分子量复合物分析的数据质量。原生质谱现被广泛用于配基和特定靶标蛋白作用的研究，可测定亲和力、结合数量和结合专一性和结合位点，了解作用机理和配基结合热动力学。

在新药研发中，如碳酸酐酶抑制剂的开发，超高分辨率ESI-FTICR质谱被用于经过结构改造的苯磺酰胺和碳酸酐酶非共价结合的表征，这种方法可以对多个候选配基和单个大分子目标蛋白形成的复合物进行同时评估，这成为现在基于质谱筛选活性药物的基础。