微/纳米材料在生命科学、医药健康、生物催化等领域广泛应用。而理解蛋白质与材料之间的界面相互作用分子机制，对于生物医用材料的安全性评价、纳米药物的毒性评估和理性设计等具有重要意义。近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员王方军团队，发布了表征蛋白质—纳米材料界面相互作用精细结构的赖氨酸反应性分析—质谱实验手册。相关成果发表于《自然—实验手册》。

目前，现有光谱学等方法只能表征材料引起的蛋白质结构整体变化情况，蛋白质—材料界面相互作用分子细节的探测面临挑战。而赖氨酸残基通常定位于亲水性蛋白质表面，其侧链伯氨基的化学标记反应性取决于其溶剂可及性和微环境非共价相互作用。当蛋白质表面与微/纳米材料结合时，其界面上赖氨酸的溶剂可及性和反应性都随之降低。

因此，王方军等人提出赖氨酸的反应性变化，是探测蛋白质—微/纳米材料复合体中蛋白质定位方向、相互作用序列区域、关键结合位点、材料结合引起蛋白质结构变化的有效指标。随后，团队发展了在蛋白质—微/纳米材料复合体活性和变性条件下，两步同位素二甲基化标记的标准化策略。并且结合了质谱定量分析，实现了蛋白质上赖氨酸反应性的全面分析。最后，通过材料结合前后赖氨酸标记反应性的显著性差异，确定了蛋白质—材料的界面序列区域和关键位点。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41596-023-00849-0