推薦一篇發表在Anal. Chem??.上的文章，題目為“Rational Modification of a Cross-Linker for Improved Flexible Protein Structure Modeling”，通訊作者是倫敦大學學院的Konstantinos Thalassinos老師和維也納大學的Nuno Maulide老師，前者的方向為利用質譜研究蛋白分泌系統和蛋白質錯誤折疊疾病，后者的方向為不對稱有機合成。
交聯質譜（XL-MS）是解析自然狀態下蛋白蛋白相互作用的一種輔助工具，主要依賴化學交聯反應捕獲結構信息。其中Disuccinimidyl sulfoxide (DSSO) 是一種可以被 MS 裂解的交聯劑，適用于多亞基蛋白質復合物結構以及蛋白折疊信息的解析。然而DSSO本身化學結構不穩定使得其交聯效率較低，因此需要開發新的穩定的交聯劑。文章團隊通過理性化學設計改善了DSSO的穩定性，同時也將交聯質譜信息與AlphaFold2相結合，提升了算法對有多個動態構象的單體蛋白的結構預測。
文章首先通過理性設計，在原本的DSSO結構中插入N原子從而得到了新的交聯劑結構DSSO-carbamate（圖1）。隨后團隊使用LC-MS檢測了兩種結構各自的穩定性（圖2），可以看到在相同的存放條件下，DSSO產生了明顯的分解變質而DSSO-carbamate的分解比例則較低，說明DSSO-carbamate具有更高的結構穩定性。
然而更高的穩定性是否會犧牲一部分反應效率是一個自然而然的擔憂。但令人滿意的是DSSO-carbamate不僅更加穩定，對于模型蛋白的標記效率也得到了提升。人類 20S 蛋白酶體復合物（h20S）由 28 個亞單位組成，涉及 14 種不同的蛋白亞單位。在加入交聯劑之后， DSSO-carbamate 組共識別到 25 個賴氨酸殘基，分布在 9 個 h20S 亞單位上，而 DSSO僅識別到 14 個殘基，分布在 9 個亞單位上（圖3）。
?團隊隨后研究了基于DSSO-carbamate 的XL-MS方法和AlphaFold2工作流程的互補性。盡管?AlphaFold?是蛋白質結構預測的有力工具，但內在無序區域和具有多種動態構象的靈活蛋白結構預測仍然是一大挑戰。而XL-MS信息的加入可以改善這一情況。由此，團隊對谷氨酰胺結合蛋白（QBP）進行了 XL-MS 實驗，QBP 是一種 27.2 kDa 的球狀蛋白，在結合谷氨酰胺輔因子后會發生收縮。在無輔因子狀態下（apo-QBP）DSSO-carbamate比DSSO得到了更多的單連接和交聯結果。在有輔因子狀態下二者識別的交聯數目一致，但是DSSO-carbamate得到了額外的單連接信息（圖4）。上述結果說明XL-MS確實可以為蛋白的動態構象提供更多數據。數據隨后被輸入到XL-MS集成的AlphaFold2管道中，對于apo-QBP結構，使用DSSO-carbamate生成的得分最高的結構與使用DSSO生成的結構相比，基于RMSD對齊結果而言其準確性提高了4.4倍（圖5）。
綜上所述，團隊開發了一種新的蛋白質交聯劑DSSO-carbamate，提升了交聯劑的穩定性和交聯效率。交聯結果與AlphaFold2算法結合提升了對蛋白質動態結構的預測能力。
