生物物理学と構造生物学におけるネイティブイオンモビリティ質量分析法の使用に関する計算戦略と課題

Computational strategies and challenges for using native ion mobility mass spectrometry in biophysics and structural biology.

• Timothy M Allison
• Perdita E Barran
• Sarah Cianférani
• Matteo T Degiacomi
• Valérie Gabelica
• Rita Grandori
• Erik G Marklund
• Thomas Menneteau
• Lukasz G Migas
• Argyris Politis
• Michal Sharon
• Frank Sobott
• Konstantinos Thalassinos
• Justin L P Benesch

抄録

ネイティブ質量分析(MS)は、溶液相での非共有結合相互作用をそのまま維持していることを前提に、気相中の高分子の構造を調べることができます。最初の報告から25年以上が経過し、構造生物学の世界ではネイティブなMSの有用性が確立されてきました。この間の実験と技術の進歩は急速で、その結果、感度、質量範囲、分解能、可能な実験の複雑さが飛躍的に向上しました。実験方法が改善されるにつれ、構造生物学的・生物物理学的な文脈で大量のMSデータを分析し、利用するための計算機的アプローチが開発されてきた。ここでは、欧州と北米から広く参加した「構造生物学のためのネイティブMSと関連手法に関するEU COST Action BM1403」での議論に基づいて、現在コミュニティで採用されている計算機戦略、ベストプラクティスの側面、そして今後の課題について考察する。

Native mass spectrometry (MS) allows the interrogation of structural aspects of macromolecules in the gas phase, under the premise of having initially maintained their solution-phase non-covalent interactions intact. In the more than 25 years since the first reports, the utility of native MS has become well established in the structural biology community. The experimental and technological advances during this time have been rapid, resulting in dramatic increases in sensitivity, mass range, resolution, and complexity of possible experiments. As experimental methods are improved, there have been accompanying developments in computational approaches for analysing and exploiting the profusion of MS data in a structural and biophysical context. Here, based on discussions within the EU COST Action BM1403 on Native MS and Related Methods for Structural Biology with broad participation from Europe and North America, we consider the computational strategies currently being employed by the community, aspects of best practice, and the challenges that remain to be addressed.