生物细胞具有多种功能，它们需要相互交流以协调它们。细胞表面的分子是这个过程的核心。几十年来，生物学家一直在研究这种表面蛋白，越来越清楚的是，不仅它们的存在，而且它们在细胞表面的组织对于细胞的功能都至关重要。

“蛋白质并不是简单地在细胞表面均匀分布且彼此独立;相反，它们被组织成分子群落。在这些社区中，蛋白质经常共同发挥细胞功能，”苏黎世联邦理工学院转化医学研究所教授 Bernd Wollscheid 解释说。Wollscheid 的博士生 Maik Müller 现在与包括来自苏黎世联邦理工学院和其他机构的更多研究人员在内的大型跨学科团队一起开发了一种可用于发现细胞表面分子组织的技术。

“谁接吻了?”

借助这项名为 LUX-MS 的技术，研究人员可以以纳米级精度确定蛋白质如何整合到细胞表面的组织中——换句话说，哪些蛋白质彼此接近。到目前为止，科学家们能够测量彼此具有高亲和力的单个蛋白质的相互作用，以及驻留在细胞内的分子。然而，这种新方法是第一个使科学家能够特异性检测整个细胞表面分子的组织的方法。Wollscheid 将这一整体称为“表面组”。该术语由单词“表面”和后缀“-ome”组成，后缀也用于基因组或蛋白质组等术语。

Wollscheid 眨了眨眼，解释了该方法背后的原理：“我们专门修改了一个特定的表面分子，使其喜欢与其附近的分子“亲吻”，然后我们检查其他表面分子的痕迹口红。 用更专业的术语来说，一种小的化合物附着在感兴趣的蛋白质上。当用光照射时，这种化合物会产生少量的活性氧分子，氧化附近的表面蛋白质。使用特定的富集方法和质谱结合统计数据分析，科学家们可以最终确定哪些分子已被氧化。

为了确定感兴趣的蛋白质和其他分子之间的距离，研究人员在影响活性氧分子数量和存活时间的稍微修改的条件下重复他们的实验。这些包括光照射的长度和培养细胞的培养基的选择。局部产生的活性氧越多，这个过程持续的时间越长，表面分子被氧化的区域就越大。