Chemical proteomics has advanced small molecule ligand discovery by providing insights into protein-ligand binding mechanism and enabling medicinal chemistry optimization of protein selectivity on a global scale. Mass spectrometry is the predominant analytical method for chemoproteomics, and various approaches have been deployed to investigate and target a rapidly growing number of protein classes and biological systems. Two methods, intact mass analysis (IMA) and top-down proteomics (TDMS), have gained interest in recent years due to advancements in high resolution mass spectrometry instrumentation. Both methods apply mass spectrometry analysis at the proteoform level, as opposed to the peptide level of bottom-up proteomics (BUMS), thus addressing some of the challenges of protein inference and incomplete information on modification stoichiometry. This Review covers recent research progress utilizing MS-based proteomics methods, discussing in detail the capabilities and opportunities for improvement of each method. Further, heightened attention is given to IMA and TDMS, highlighting these methods’ strengths and considerations when utilized in chemoproteomic studies. Finally, we discuss the capabilities of native mass spectrometry (nMS) and how it can be used in chemoproteomics research to complement existing approaches to further advance the field of functional proteomics.

中文翻译：

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使用化学蛋白质组学进行完整和天然蛋白质分析的新兴机会


化学蛋白质组学通过提供对蛋白质-配体结合机制的见解，并在全球范围内实现蛋白质选择性的药物化学优化，从而推进了小分子配体的发现。质谱法是化学蛋白质组学的主要分析方法，已经部署了各种方法来研究和靶向快速增长的蛋白质类别和生物系统。近年来，由于高分辨率质谱仪器的进步，完整质量分析 （IMA） 和自上而下的蛋白质组学 （TDMS） 这两种方法引起了人们的兴趣。这两种方法都在蛋白质形态水平上应用质谱分析，而不是自下而上的蛋白质组学 （BUMS） 的肽水平，从而解决了蛋白质推断的一些挑战和修饰化学计量学信息不完整。本综述涵盖了利用基于 MS 的蛋白质组学方法的最新研究进展，详细讨论了每种方法的能力和改进机会。此外，对 IMA 和 TDMS 给予了高度关注，突出了这些方法在化学组学研究中使用时的优势和考虑因素。最后，我们讨论了天然质谱 （nMS） 的能力，以及它如何用于化学蛋白质组学研究，以补充现有方法，以进一步推进功能蛋白质组学领域。