光合真核生物将太阳能转化成化学能，这一过程称为光合作用。叶绿体内囊体膜是实现光合作用过程的必要场所，需要合适的脂类组装以保证其功能的发挥。磷脂酸（PA）是内囊体膜脂质合成的重要前体，PA主要在内质网合成，并被转运至叶绿体进一步加工合成糖脂（内囊体膜特有且重要的脂类）。但PA分子的细胞内转运活动，尤其如何转运至叶绿体的分子基础仍有待阐明。
Sec14蛋白家族是广泛存在于真核生物中的一类脂转运蛋白，已有的研究发现，Sec14蛋白可以结合和转运广泛的脂质，如：磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰肌醇（PI）和磷脂酰乙醇胺（PE）等，然而对植物Sec14蛋白家族脂质转运功能的研究目前仍较少。
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Arabidopsis Sec14 proteins (SFH5 and SFH7) mediate interorganelle transport of phosphatidic acid and regulate chloroplast development | PNAS
2023年1月30日，PNAS《美国科学院院报》在线发表了上海交通大学薛红卫教授和苏州大学吴嘉炜教授为通讯作者，第一作者复旦大学姚红艳副研究员、苏州大学鲁耀骐博士和中科院分子植物卓越创新中心杨晓莉合作完成的题为“Arabidopsis Sec14 proteins (SFH5 and SFH7) mediate inter-organelle transport of phosphatidic acid and regulate chloroplast development”的文章，该文章通过遗传学、结构生物学、生物化学、脂质组学研究，发现了拟南芥Sec14蛋白家族成员AtSFH5和AtSFH7位于内质网和叶绿体上（图-A），AtSFH5-Sec14结构域中央的口袋位置（图-B）能特异性地结合PA，并转运双层膜上的PA。阐明了AtSFH5和AtSFH7特异性识别和转运PA的结分子机制（图-C），并证明了AtSFH5和AtSFH7将PA从内质网转运至叶绿体进行糖脂合成的重要作用。文章特别致谢复旦大学唐惠儒教授，以及SCIEX刘婷女士在脂质分析方面给予的指导和帮助。
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Arabidopsis Sec14 proteins (SFH5 and SFH7) mediate interorganelle transport of phosphatidic acid and regulate chloroplast development | PNAS
本文在脂质组学研究中，应用了3款SCIEX LC-MS/MS联用系统，分别使用SCIEX四极杆-线性离子阱复合质谱QTRAP®系统结合鸟枪脂质组学方法（Shotgun Lipidomic Method）检测分析了磷脂（phospholipid）；使用高分辨质谱SCIEX X500R系统进行了甘油糖脂（glactolipids）的检测分析；再使用SCIEX ZenoTOF™ 7600系统的EIEIO（electron impact excitation of ions from organics）碎裂功能对单半乳糖酰二酰基甘油（MGDG）的酰基链位置进行了分析。
ZenoTOF™ 7600系统及EAD
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文中特别指出，新的质谱技术促进了脂质位置异构鉴定方面的发展，采用已报道的ZenoTOF™ 7600系统 EIEIO-MS方法区分脂质组的异构体，能根据EIEIO独特碎片鉴定酰基链的位置。已有的文献表明EIEIO-MS可对猪脑中磷脂/半乳糖甘油脂质的sn-1和sn-2或天然油脂中甘油三酯的sn-2和(sn-1/3)进行酰基链的位置鉴定（1-3）。在该研究中，应用EIEIO-MS对sn-2上的C18脂肪酰基进行了位置鉴定以及定量分析，突变体中sn-2上的C18脂肪酰基显著降低，从而证明了AtSFH5和AtSFH7在体内具有将PA从内质网转移到叶绿体的能力。
SCIEX ZenoTOF™ 7600系统提供两种碎裂模式：碰撞诱导解离（CID）碎裂和电子活化解离（EAD, Electron Activation Dissociation）。其中，EAD的碰撞电压（Electron KE）可调（0-25KV）, 当Electron KE小于10eV时，常常用于大分子（如：肽段，二硫键、翻译后修饰）化合物的鉴定；当Electron KE大于10eV时，我们称为EIEIO碰撞模式，可对单电荷小分子碎裂获得特征碎片（图-D,4）。
EAD原理图来源：SCIEX产品介绍材料
EAD和CID的碎裂原理不同，EAD碎裂产生的碎片往往能对传统CID碎裂的碎片起到很好的互补作用，从而提高结构鉴定的准确性。比如，在该研究中， 针对MGDG酰基链的位置分析，使用传统CID碎裂模式不能获得sn-1/ sn-2酰基链的特有碎片，而EAD模式下可以获取特征碎片信息，从而对sn-2上的C18脂酰链进行鉴定和定量分析。
参考文献（上下滑动查看）
1. Baba, J. L. Campbell, J. C. Y. Le Blanc, P. R. S. Baker, Structural identification of triacylglycerol isomers using electron impact excitation of ions from organics (EIEIO). J. Lipid Res. 57, 2015–2027 (2016).
2. Baba, J. L. Campbell, J. C. Y. Le Blanc, P. R. S. Baker, K. Ikeda, Quantitative structural multiclass lipidomics using differential mobility: Electron impact excitation of ions from organics (EIEIO) mass spectrometry. J. Lipid Res. 59, 910–919 (2018).
3. J. L. Campbell, T. Baba, Near-complete structural characterization of phosphatidylcholines using electron impact excitation of ions from organics. Anal. Chem. 87, 5837–5845 (2015).
4. SCIEX白皮书-电子活化解离 一种全新质谱分析模式(文末扫码注册获取).
5. EAD (Electron activated dissociation) 电子活化解离应用案例 (文末扫码注册获取).
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