蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次通常被分為一到四級(jí)。但是在細(xì)胞擁擠環(huán)境下，胞內(nèi)其它大分子和目標(biāo)蛋白質(zhì)形成瞬態(tài)復(fù)合物，也被稱為蛋白質(zhì)“五級(jí)結(jié)構(gòu)”，而導(dǎo)致五級(jí)結(jié)構(gòu)形成的作用力被稱為五級(jí)作用力（quinary interaction）。但是關(guān)于該作用力的研究難度大，相關(guān)報(bào)道很少。青島能源所仿真模擬團(tuán)隊(duì)利用該團(tuán)隊(duì)發(fā)展的核磁共振-遠(yuǎn)程化學(xué)位移擾動(dòng)方法（chemical shift perturbations，CSPs）（圖1）（J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 12816），研究了蛋白質(zhì)在細(xì)胞裂解液環(huán)境下的五級(jí)作用力。
研究發(fā)現(xiàn)，目標(biāo)蛋白質(zhì)和細(xì)胞裂解液中的大分子之間的五級(jí)作用削弱了蛋白質(zhì)帶電殘基產(chǎn)生的電場(chǎng)（圖2）,但并不改變蛋白質(zhì)的主鏈結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的研究表明，電場(chǎng)的削弱和側(cè)鏈電荷的位置以及符號(hào)（正/負(fù)）有一定的關(guān)聯(lián)。該結(jié)果暗示，五級(jí)作用力的存在可能會(huì)改變蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的功能，即從試管里獲得的蛋白質(zhì)性質(zhì)和生理?xiàng)l件下蛋白質(zhì)性質(zhì)可能有一定的差異。
以上研究由青島能源所仿真模擬團(tuán)隊(duì)姚禮山研究員主持完成，獲得國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。
圖1、核磁共振方法-遠(yuǎn)程化學(xué)位移擾動(dòng)（CSPs）
圖2、細(xì)胞環(huán)境下五級(jí)作用力削弱帶點(diǎn)殘基產(chǎn)生的電場(chǎng)
附錄：
Zhang Ning?, An Liaoyuan?, Li Jingwen, Liu Zhijun, Yao Lishan﹡.
Quinary Interactions Weaken the Electric Field Generated by Protein Side Chain Charges in the Cell-like Environment. J. Am. Chem. Soc.,2017.（DOI：10.1021/jacs.6b11058, ?co-authors）
