Advances in Hydrogen/Deuterium Exchange Mass Spectrometry and the Pursuit of Challenging Biological Systems.
Advances in Hydrogen/Deuterium Exchange Mass Spectrometry and the Pursuit of Challenging Biological Systems.
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DOI：
10.1021/acs.chemrev.1c00279
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发表时间：
2022-04-27
期刊：
影响因子：
62.1
通讯作者：
Guttman, Miklos
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
James, Ellie I.;Murphree, Taylor A.;Vorauer, Clint;Engen, John R.;Guttman, Miklos
溶液相氢/氘交换 (HDX) 与质谱 (MS) 结合是学术界和生物制药行业广泛使用的结构分析工具。通过监测骨架酰胺质子的可交换性，HDX-MS 可以揭示整个蛋白质的高阶结构和动力学信息，可以跟踪蛋白质折叠途径、绘制相互作用位点并评估蛋白质样品的构象状态。氢/氘交换反应的多功能性与质谱的灵敏度相结合，使得研究极具挑战性的蛋白质系统成为可能，其中一些系统无法使用其他技术进行适当的研究。过去三十年的改进不断提高了通量、稳健性，并扩大了 HDX-MS 研究的可行范围。为了向寻求利用 HDX-MS 进行蛋白质结构分析并从中获得最大收益的研究人员提供概述，我们总结了 HDX-MS 的基本原理、基本方法、优点和缺点以及已建立的应用，同时重点介绍了新的发展和应用。
Solution-phase hydrogen/deuterium exchange (HDX) coupled to mass spectrometry (MS) is a widespread tool for structural analysis across academia and the biopharmaceutical industry. By monitoring the exchangeability of backbone amide protons, HDX-MS can reveal information about higher-order structure and dynamics throughout a protein, can track protein folding pathways, map interaction sites, and assess conformational states of protein samples. The combination of the versatility of the hydrogen/deuterium exchange reaction with the sensitivity of mass spectrometry has enabled the study of extremely challenging protein systems, some of which cannot be suitably studied using other techniques. Improvements over the past three decades have continually increased throughput, robustness, and expanded the limits of what is feasible for HDX-MS investigations. To provide an overview for researchers seeking to utilize and derive the most from HDX-MS for protein structural analysis, we summarize the fundamental principles, basic methodology, strengths and weaknesses, and the established applications of HDX-MS while highlighting new developments and applications.
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