近日，我所生物分离分析新材料与新技术研究组（1809组）叶明亮研究员团队将前期开发的配体免修饰靶蛋白质鉴定技术——以肽段为中心的局部稳定性探测（PELSA）（Nat. Methods，2025），以标准化实验手册形式发布。该手册完整阐述了从样品制备到数据分析的全流程细节，为在复杂体系中识别配体的结合蛋白、结合位点、测定亲和力等提供了方法范本。
PELSA技术利用蛋白质结合配体后局部稳定性发生变化的特性，通过较高浓度的胰蛋白酶进行短时间特异性酶切，将蛋白质区域稳定性变化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结合蛋白及结合区域的高灵敏鉴定。作为PELSA技术体系的重要组成部分，团队前期开发了配套的PELSA-Decipher软件，实现了从肽段定量数据的差异分析、蛋白质局部稳定性解析到浓度依赖性分析的全流程数据处理与结果可视化，为研究者提供了完整的数据分析工具。
此次发布的实验手册基于上述前期工作，对PELSA技术的实验流程进行了系统梳理与标准化呈现。作为一种基于蛋白质局部稳定性变化的分析技术，PELSA实验的成功高度依赖于关键环节的精准把控，该手册对此进行了详细阐述。在实验设计层面，手册明确了酶浓度选择、酶切时机把控、配体浓度选择、蛋白质提取方法、技术重复设置等核心要素。在数据处理层面，手册完整呈现了从质谱原始数据到具有生物学意义的靶蛋白信息的转化流程，并通过典型案例展现PELSA技术的应用：以星孢菌素为模型药物，展现其灵敏度；以内源性代谢物5-甲基四氢叶酸为例，展示其不仅可鉴定结合蛋白，还可定位结合区域，并在代谢物—蛋白等弱相互作用研究中具有优势；通过HSP90家族抑制剂的浓度剂量依赖实验，展现如何利用该技术测定局部亲和力。上述案例系统呈现了从质谱数据中识别高可信候选结合蛋白、排除假阳性结果的全过程。该标准化手册的发布，为全球同行提供了详细的操作指南，有助于更多研究者便捷、准确地应用PELSA技术开展配体—蛋白质相互作用研究。
近年来，叶明亮团队在靶标蛋白质组学方法领域持续探索，发展了一系列蛋白质组学方法，包括以肽段为中心的蛋白质局部稳定性探测方法（PELSA）（Nat. Methods，2025）、PELSA样品的自动化处理平台（AutoPELSA）（bioRxiv，2026）、用于活细胞原位分析的溶剂诱导细胞部分固定法（SICFA）（Nat. Commun.，2025）；pH沉淀（pHDPP）、有机溶剂沉淀（SIP）、机械力诱导蛋白沉淀（MSIPP）、碘乙酰胺反应诱导蛋白质沉淀（TIPP）等基于蛋白质变性的分析方法（Chem. Sci.，2022；Anal. Chem.，2020；Anal. Chim. Acta.，2021；Anal. Chem.，2026）；矩阵热迁移分析方法（mTSA）（Anal. Chem.，2022）；微球辅助的热致蛋白沉淀（MAPS）（Anal. Chem.，2020）方法；基于赖氨酸反应活性的分析方法（Anal. Chem.，2022）等。这些方法已应用于中药活性成分、持久性污染物全氟辛磺酸及内源性代谢物等靶蛋白鉴定研究。此次PELSA技术的标准化，标志着该系列方法从“技术开发”走向“应用推广”，为生命科学和药物发现研究提供了新的工具支撑。
该实验手册以“Peptide-centric local stability assay (PELSA) for sensitive identification of ligand-targeting proteins and binding sites at proteome scale”为题，于近日发表在《自然-实验手册》（Nature Protocols）上。上述工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、大连市科技创新基金等项目的支持。（文/颜嘉阳 图/王科云）
