推荐一篇发表在PNAS上的论文，题目为“Cross-linking mass spectrometry discovers, evaluates, and corroborates structures and protein–protein interactions in the human cell”，通讯作者是来自悉尼大学的Jason K. K. Low博士，主要致力于蛋白的翻译后修饰以及交联质谱技术的研究。
蛋白质的功能在很大程度上由三维结构和蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）决定。尽管X射线晶体学、核磁共振和冷冻电子显微镜（cryo-EM）等领域的发展取得了长足的进步，但仍然只有35%的人类蛋白质被部分解析。近年来，基于机器学习的蛋白结构预测不断发展，但这些预测的准确性缺乏系统的实验评估。交联质谱法（XL-MS）通过将含有两个反应性基团的化学交联剂引入蛋白质样品中，以空间受限的方式共价连接空间邻近的氨基酸，为测定天然蛋白质结构和PPI界面提供构象约束，为深入挖掘结构蛋白质组和相互作用组提供了机会。
为了获得更完整且接近天然状态下的XL-MS数据集，作者首先分离完整的细胞器，同时使用不同的交联剂实现对多种约束距离进行采样，作者进一步通过深度分级的方式进一步提升交联肽段的鉴定，从而生成了一个高覆盖率和高密度交联数据集。
作者鉴定了91709个交联匹配光谱图，囊括了4084个蛋白质和2110个PPI所涉及的28910个独特残基对（URP），这是迄今为止最大的交联数据资源。这些URP可进一步分为3785种蛋白间URP和25125种蛋白内URP，其中大多数蛋白间URP是由DSSO捕获的，可能是由于其较长，且是赖氨酸反应性的。同时作者还发现不同的交联剂产生的交联在不同的亚细胞结构之间有显著差异。
接下来，作者使用结构信息来评估数据质量，大多数URP始终映射在交联剂截止距离内。此外作者还发现多个URP可以映射到同一蛋白质的多个PDB结构，因此作者比较了这些URP在所有PDB条目中的最小和最大欧几里得距离。大多数URP始终映射在交联剂截止距离内，也有部分在任何可用的结构中都不满足交联剂的截止距离，此外作者还发现有少数URP在有些结构中在交联剂的截止距离内，有些超过了交联剂的截止距离，这个现象是由于受到了相互作用蛋白的影响。此外作者还统计了PTM对URP欧几里得距离的影响，发现超过欧几里得距离的URPs倾向于落在翻译后修饰更密集的蛋白质中。
此外，作者还发现本项研究的交联实验证实了AlphaFold2预测数百种未知结构蛋白质的准确性。对于蛋白蛋白相互作用的研究，作者从PPI的交联数据集中选取子集，进行AlphaFold2的建模分析，将近70%的交联PPI中生成了良好建模的结构，证实了该数据集定义新的相互作用的能力。总之，这项工作建立了一个高覆盖、高交联密度的交联质谱数据集，为深入挖掘结构蛋白质组和相互作用组提供了资源。原文链接: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2219418120文章引用: https://doi.org/10.1073/pnas.2219418120
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