推荐一篇发表在Chem. Sci.上的文章Metal organic layers enabled cell surface engineering coupling biomembrane fusion for dynamic membrane proteome profiling，通讯作者是来自中科院大连化物所的张丽华和江波。
生物膜是活细胞的基本特征，附着在生物膜上的膜蛋白(MPs)参与了各种生物学过程。而由于生物膜是高度动态的，MPs可以通过囊泡运输等方式在不同的膜结构中转移，因此对质膜和细胞器膜等全膜进行深度覆盖的蛋白质组学分析，有助于更全面系统地了解细胞的生命活动。然而，现有的MPs富集方法效率偏低，覆盖深度不足，所以迫切需要开发出更强力的MPs富集方法，以实现任何感兴趣的生物过程中的动态膜蛋白质组分析。在本文中，作者开发出了一种E-fusion策略，用于对膜蛋白质组进行高选择性的深度富集。其核心思想是制备一种特殊的金属有机层(MOL)材料，处理活细胞时与生物膜结构融合形成复合物，最后从复合物中提取膜蛋白进行分析。作者使用生物相容性较好的Zr基配合物制备了MOL，然后在其表面沉积了一层对磷脂双分子层具有强亲和性的Zn配合物DpaZn。荧光成像实验显示，MOL-DpaZn实现了对细胞表面相对完整的覆盖，并且选择性地吸附质膜以及细胞器膜。为了尽量保证生物膜与膜蛋白结构的相对完整性，作者选择了离子液体温和裂解的方式从生物膜与MOL的复合物中提取膜蛋白。
在建立并优化好方法后，作者对Hela细胞的膜蛋白质组进行了富集与分析。共有1985种蛋白质被检测到，其中77%为已注释的MP，既包括质膜蛋白，也包括线粒体、溶酶体和内质网等细胞器膜上的蛋白。作为对比，直接从全细胞裂解液中提取蛋白质组并进行鉴定只能检测到1007种蛋白。除了较强的膜蛋白富集能力外，作者还证明了E-fusion方法具有较好的重现性与普适性。
最后，作者选择了两个研究体系进一步展现了E-fusion的应用。一是结合磷酸化肽富集方法对细胞膜上的N-磷酸化修饰进行了组学分析，为研究类似的不稳定翻译后修饰提供了一种新的样品处理技术；二是定量分析了凋亡过程中膜蛋白质组的动态变化，提供了一些新的分子机制上的发现。综上，作者发展了一种基于MOL材料的膜蛋白富集策略E-fusion，对膜蛋白具有高选择性与深度覆盖能力，为膜蛋白质组学分析提供了强有力的工具。原文链接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/sc/d3sc03725h文章引用：DOI: 10.1039/D3SC03725H
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