图 PELSA实现细胞裂解液等复杂蛋白质组体系靶蛋白精准筛选与结合位点鉴定标准化流程

　　在国家自然科学基金项目（批准号：22437007、22137002）等资助下，中国科学院大连化学物理研究所叶明亮团队继2025年在《自然·方法》（Nature Methods）报道免探针靶蛋白鉴定技术PELSA（以肽段为中心的局部稳定性分析技术）后，于2026年4月22日在《自然·实验手册》（Nature Protocols）发表标准化实验方案“Peptide-centric local stability assay (PELSA) for sensitive identification of ligand-targeting proteins and binding sites at proteome scale”，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41596-026-01354-w。

　　配体特异性结合蛋白功能结构域是生命活动调控的核心分子基础，代谢物、金属离子、小分子药物等各类配体与蛋白的相互作用，直接决定机体生理稳态与疾病进程。解析配体靶蛋白及精确结合位点，对阐释生命机制、挖掘疾病靶点、研发创新药物至关重要。

　　PELSA技术利用配体结合提升蛋白局部稳定性的原理，采用较高浓度胰蛋白酶进行短时间特异性酶切，将蛋白构象差异转化为可被质谱精准定量的肽段信号，从而在蛋白质组水平实现配体靶蛋白、结合区域的高灵敏同步鉴定。该技术无需对配体进行化学修饰、无需合成外源探针，广谱适用于药物、内源代谢物等多类型配体。团队配套开发开源分析软件PELSA-Decipher（https://github.com/DICP-1809），一站式完成肽段定量数据差异分析、蛋白质局部稳定性解析、剂量梯度结合亲和力拟合与数据可视化输出，为研究人员提供了便捷的标准化分析工具。

　　本次刊发的标准化手册完整搭建可复现的PELSA实验全流程，明确酶用量、酶切时长、配体浓度梯度、样本制备、实验重复等关键质控参数，打通从质谱原始数据到可信配体-蛋白互作靶点的完整分析过程。研究设置了三类典型体系完成技术方法验证：以星孢菌素验证超高检测灵敏度；以内源性代谢物5-甲基四氢叶酸证实其适配代谢物-蛋白等弱相互作用的解析，可同时鉴定靶蛋白与结合位点；通过HSP90抑制剂剂量梯度实验建立亲和力定量标准流程，完整建立高可信度候选结合蛋白筛选、假阳性结果排除规范。该标准化方案大幅降低了PELSA技术使用门槛，为国内外同行开展复杂体系配体-蛋白质相互作用研究提供了可直接复刻的通用技术体系。