蛋白质组技术及小麦蛋白质组研究进展
蛋白质组学技术研究进展及应用
蛋白质组学技术研究进展及应用一、本文概述蛋白质组学，一门专注于研究生物体内所有蛋白质的表达、结构、功能和相互作用的科学，已经成为现代生物学的重要分支。
随着科学技术的飞速发展，蛋白质组学技术在方法学上取得了显著的进步，其应用领域也在不断扩大。
本文旨在综述近年来蛋白质组学技术的最新研究进展，并探讨其在生命科学、医学、农业、工业等领域的应用。
我们将首先回顾蛋白质组学技术的发展历程，然后重点介绍当前的研究热点和前沿技术，最后展望其未来的发展趋势和潜在应用。
通过本文的阐述，我们希望能够为读者提供一个全面而深入的蛋白质组学技术研究进展及应用的概览。
二、蛋白质组学技术进展随着科技的飞速发展，蛋白质组学技术也取得了显著的进步，为生命科学的研究开辟了新的道路。
蛋白质组学技术主要包括蛋白质分离、鉴定、定量以及相互作用分析等关键技术环节。
在蛋白质分离技术方面，二维凝胶电泳（2D-PAGE）仍然是经典的蛋白质分离方法，但其分辨率和重现性有待进一步提高。
近年来，液相色谱（LC）和毛细管电泳（CE）等新技术逐渐崭露头角，这些技术具有更高的分离效率和分辨率，为复杂样品中的蛋白质分析提供了有力工具。
蛋白质鉴定技术也取得了显著进展。
传统的质谱技术（MS）已经得到了广泛应用，而新一代质谱仪器如质谱成像技术（MSI）和单分子质谱技术（SMS）的出现，极大地提高了蛋白质鉴定的准确性和灵敏度。
生物信息学和数据库技术的不断发展，也为蛋白质鉴定提供了更加完善的数据支持。
在蛋白质定量方面，稳定同位素标记技术（SILAC）和同位素编码亲和标签技术（ICAT）等定量方法的出现，使得对蛋白质表达水平的精确测量成为可能。
这些技术不仅提高了定量的准确性，还能够在复杂样品中同时检测多个蛋白质，大大提高了研究的效率。
蛋白质相互作用分析是蛋白质组学研究的另一个重要领域。
传统的酵母双杂交技术和免疫共沉淀技术仍然是常用的方法，但近年来，基于质谱的蛋白质相互作用分析技术（如亲和纯化质谱技术）的发展，为蛋白质相互作用研究提供了新的视角。
国内植物蛋白质组学研究进展
下调． 通过 质 谱 分 析最 终 鉴定 出 １ 蛋 白质 ， Ｏ种 它
们分别参与热胁迫、 氨基酸代谢 、 核苷酸代谢、 光 合作用和碳代谢等 ， 并且可能在拟南芥叶片应答
茉 莉酸 诱导 过程 中起 到 重要 作 用 ． 热 激蛋 白是 如 植 物应 对逆 境胁 迫 的防 卫机 制 成 员 ， 在逆 境 胁 其 迫 下 的表达 量增 加 可 提 高植 物 的防御 能 力 ． 且 而 热 激蛋 白作 为抗 氧化 剂 ， 以清 除过剩 的活性 氧 ， 可
显著的蛋 白质点． 这些蛋 白质在解除种子休 眠这
一
复杂的发育过程 中扮演 了不同角色， 它们分别
涉及环境胁迫反应 、 细胞循环 、 信号转导和贮藏蛋
白代谢 等生 理活 动．
１ ２ 温度胁 迫 ．
陆兆明等 利用蛋 白质组学技术研究 双孢 蘑菇 ０ 菌株在常温与高温胁迫下 的蛋 白质表达 ２
１ 植 物 抗 逆 的蛋 白质 组 学
１ １ 激素胁 迫 ．
素 提高水 稻耐盐 性 的途 径 中发 挥 一 定 的作 用 ． 孙
国忠等 利 用 蛋 白质 组 学 技 术 比较解 除 休 眠 前
后小 麦胚在 Ａ Ａ和 Ｈ Ｏ 处 理后 的蛋 白质表 达情 Ｂ ：
潘 怡欧 等 ¨ 对茉 莉 酸 诱 导 的拟 南 芥 叶 片 进
系 Ｔ ｉ ｕｎ ２ ６ Ｙ ５接种 条 锈菌 Ｃ ３ 的蛋 ａ ｈ ａｇ ９ ／ ｒ ｃ Ｙ ２后 白质组变 化进行 分析 ． 经小 麦 叶片总蛋 白的提取 、
提 高 自身热休 克蛋 白的表达量 来保 护使其 免受外
界 有害 的高 温影 响 ； 异柠 檬 酸 裂 解酶 是 乙醛 酸 而
郭鸿亮
（ 哈尔滨师范大学）
提高小麦蛋白质含量的措施
通过基因工程手段，将高蛋白基因导 入小麦，可以显著提高小麦蛋白质含 量。
新型农业装备与技术推广
新型农业装备与技术推广可以提 高小麦种植效率和产量，间接提
高蛋白质含量。
通过推广智能农业装备和技术， 实现精准施肥和灌溉，可以提高 小麦的营养吸收和光合作用效率
，从而提高蛋白质含量。
新型农业装备与技术还可以降低 种植成本，提高经济效益，促进
农民种植积极性。
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提高小麦蛋白质含量的措施
汇报人： 2024-01-09
目录
• 种植前措施 • 种植中措施 • 种植后措施 • 技术创新与应用
01
种植前措施
选育高蛋白小麦品种
选育优质高蛋白小麦品种是提高小麦蛋白质含量的基础。通过遗传改良和基因工 程技术，培育出具有高蛋白质含量和优良品质的小麦品种，能够显著提高小麦的 营养价值。
03
种植后措施
病虫害防治
病虫害防治是提高小麦蛋白质含量的 一项重要措施。通过有效的病虫害防 治，可以减少小麦生长过程中的损失 ，提高其蛋白质含量。
病虫害防治的方法包括生物防治、化 学防治和农业防治等。应根据具体情 况选择合适的防治方法，并注意防治 过程中的环保和安全问题。
收获期管理
收获期是小麦蛋白质含量的关键时期 ，因此收获期管理对于提高小麦蛋白 质含量至关重要。
在施肥管理方面，应根据土壤养分状况和作物需求，合理 施用氮、磷、钾等营养元素，同时注重有机肥的施用，以 提高土壤有机质含量和生物活性。
02
种植中措施
合理密植
总结词
合理密植是提高小麦蛋白质含量 的重要措施之一。
详细描述
通过合理密植，可以优化小麦的 群体结构，提高光能利用率，增 加单位面积的穗数和粒数，从而 提高小麦蛋白质含量。
蛋白质组学研究进展及其在植物学研究中的应用
随着人类基因组草图 ２０ 年的正式发表和 ２ ０ 年 ４ ０１ ０３ 月的最终完成 ，科学家们又进一步提出了后基因 组计划 ，蛋 白质￥ （ｒｔ ｍｅ 究便 是 其 中一个 很重 要 的 内容 。蛋 白质 组学 （ｒｔ ｍｉ ｙＥＥ 作为 功能基 因 ＿ Ｐｏｅ ） ￣ ｏ 研 Ｐｏｅ ｃ ｄｊ是 ｏ ｓ 组学的重要支柱在 ２ 世纪 ９ 年代应运而生 ， 已同基因组学 （ ｅｏ ｃ ） ０ ０ 并 Ｇ ｎｍｉ 和生物信息学（ｉ ｆ ｍ ｔｓ ｓ Ｂｏ ｏ ａｃ － ｈ ｒ ｉ） 起成为新世纪生命科学研究 的前沿和热门领域 。
质组的学科 ，分析生物体 内、组织内或某一细胞 内的蛋白质组成成分 、表达水平和修饰状态 ，了解蛋白质
之间的相互作用及其联系 ，从整体水平上研究蛋 白质的组成和调控的规律。 蛋 白质有其 自身特定的活动规律 ，这些往往不能直接从基因组的信息 中反映出来 。这是 由于基因是均 的，在同一生物体内不同种类细胞中基本是相同的，而且是静态的，较稳定 的。蛋 白质则不同，具有多 样性。同一生物体 内不同种类细胞间 ，甚至同类细胞 的不同时期内的蛋白质丰度及种类都是不同的，并且
收 稿 日期 ：２ ０ —９ ２ ０７ ０ － ７
基金项目：黑龙江省研究生创新项 目
作者简介： 郭周良 （ ９０ ）男 ， １８一 ， 在读硕士研究生 ， 主要从事植物遗传学研究。
维普资讯
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６・
பைடு நூலகம்
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
蛋白质组学技术在各领域的解决方案
蛋白质组学技术在农业生物科研领域、疾病机理机制研究、药物研究、海洋环境、植物胁迫机制研究等方面具有广泛应用。
蛋白组学的研究通常遵循以下思路：蛋白质组学研究思路图 1 蛋白质组学研究思路一、蛋白质组学在农业生物科研领域的应用蛋白质组学技术在农业生物科研领域的应用为作物生长发育、病虫害防治、遗传育种、畜牧兽医学疾病诊断和治疗等方面发挥重要的作用，为现代农业发展开辟新途径。
1 .蛋白质组学在农作物研究中的应用农业是我国人口赖以生存的基础，而提高粮食产量和品质则是农业发展的关键。
蛋白质组学关键技术在作物遗传育种、品系鉴定、品质改良、逆境胁迫应答等关键环节的应用，为农业作物的进一步开发利用提供巨大的参考价值。
蛋白质组学可系统研究农作物在特定环境或某个发育阶段的组织和器官中蛋白质的表达变化，有助于作物发育过程机制的理解。
Jia等人利用SWATH等技术对四种玉米组织中的蛋白质进行定量分析：包括未成熟雌穗，未成熟雄穗，授粉后20天的幼胚和14日龄幼苗的根。
在玉米的4种组织中总共鉴定到4551个蛋白质，其中在雌穗，雄穗，幼胚和幼根中分别鉴定到3916、3707、3702和2871种蛋白质。
利用生物信息学技术将蛋白质组和转录组进行关联分析，并且进一步分析组织特异性高表达的基因和蛋白，以了解玉米组织结构和器官发生的调节机制，为研究玉米发育生物学研究提供了新的线索。
相关成果2017年发表在Journal of Proteome Research上。
图 2 实验流程图文献来源：Jia HT, Sun W, Li MF, et al. An integrated analysis of protein abundance, transcript level and tissue diversity to reveal developmental regulation of maize [J]. J. Proteome Res, December 18, 2017.2.蛋白质组学在食品科学中的应用在食品安全研究中，蛋白组学的出现为食品科学的研究指明了方向，同时也为食品科学的研究奠定了良好的发展平台。
蛋白质组学的研究方法和进展
蛋白质组学的研究方法和进展蛋白质组学的研究方法主要包括样品制备、质谱分析以及数据分析三个阶段。
在样品制备阶段，研究人员需要选择合适的方法来提取和纯化蛋白质。
常用的方法包括差凝蛋白法、电泳法、柱层析法等。
质谱分析是蛋白质组学的核心技术，主要有两种方法：质谱图谱分析和质谱定量分析。
质谱图谱分析可以通过比对已知蛋白质的质谱图数据库来鉴定未知蛋白质；质谱定量分析可以测定样品中各个蛋白质的数量变化。
数据分析是蛋白质组学研究的关键环节，用于解读大量的质谱数据。
近年来，蛋白质组学的研究取得了诸多重要进展。
首先，高通量质谱技术的发展使得大规模蛋白质组学研究成为可能。
比如，液相色谱和质谱联用技术（LC-MS/MS）可以同时检测数千种蛋白质，大大提高了鉴定和定量蛋白质的效率和准确性。
其次，全蛋白质组学的研究范围不断拓展。
除了研究细胞蛋白质组，研究人员还开始探索组织蛋白质组和生物体蛋白质组等更高层次的组学研究。
通过研究这些复杂组织中蛋白质的种类和功能，可以深入了解细胞和生物体的复杂生理和病理过程。
此外，蛋白质组学也开始向单细胞水平的研究发展，可能为研究细胞发育、疾病药物靶点等方面提供新的突破口。
蛋白质组学在医学和生命科学领域有着广泛的应用前景。
通过深入了解蛋白质组的变化和相互作用，可以揭示细胞和生物体的生理和病理过程，为疾病的早期检测和诊断提供重要依据。
蛋白质组学也可以用于发现新的疾病标志物、筛选新药靶点以及评估药物的疗效和安全性。
此外，蛋白质组学还可以用于研究生命起源、进化以及各种生物学过程的分子机制。
总之，蛋白质组学的发展必将为生命科学研究带来更多的突破和进展。
蛋白质组学及其研究进展
一
个 指定 的细胞 、组织 或生物 所产 生全部蛋 白质 的鉴定 ；结构蛋 白质组 学是 指对 上述 全
部 蛋 白质精确 三维结 构的测定 ；功能 蛋 白质组 学 的任务是 阐明上 述全部 蛋 白质所 形成 的
类似 于电路 的功能 网络 。
蛋 白质组学 的经典 方法 是双 向电泳 与生 物 质谱 联用 （ｗ ．ｉｅｓ ｎｌ ｅ ｅ ｅｒｐｏ ｔｏｄｍ ｎｉ ａ ｇｌ ｌ ｔ ｈ． ｏ ｅ ｏ ｒｓ／ ａｓ ｐｃｏ ｅ ｙ －Ｅ Ｍ ） ｅｉ ｍ ｓ ｓｅｔ ｍ ｔ ，２Ｄ ／ Ｓ ，具体 的流 程包 括 ：以 固相 ｐ ｓ ｒ ｒ Ｈ梯 度 等 电聚 焦 为第 一 向 （ｍ ｏｉｚｄｐ ｒｄ ｎｓｓｅ ｃｉｆｃｓ ｇＩＧＩＦ ，以十二 烷基磺 酸钠 聚丙 烯酰胺 ｉｍ ｂｌｅ Ｈｇａｉ ｔｉ ｌ ｔｃ ｏｕｉ Ｐ ） ｉ ｅ ｏ ｅ ｒ ｎ Ｅ 凝胶 电泳 （ｏｉｍ ｄｄｃｌｓｌ ｔ ｐｌ ｅｙａ ｄ ｅ ｅ ｃ ｏｈｒ ｉ，Ｓ ＳＰ Ｇ ｓｄｕ ｏｅｙ ｕａ ｏｙ ｒｌ ｅｇｌ ｌ ｔ ｐｏｅ ｓ Ｄ ．Ａ Ｅ） 为第 二 ｆｅ ａ ｍｉ ｅｒ ｓ 向的双 向电泳 、染色 、扫描 、取 点 、酶解 、点 处理 和质谱分 析 。双 向电泳 的分 辨率 和灵
胞 和组织样 品的制备应 尽可 能减少蛋 白的降解 ；尽可 能地提 高样 品的溶 解度 ，并 保持在 整个 电泳 过程 中蛋 白质 的溶解 状态 ；防止溶 液介 质中对蛋 白质 的人为 修饰 ；破坏 蛋 白质 与其他 生物大分 子之 间的相互 作用 ，以产生 独立 的多肽链 ；有 的研 究 中必须 保持 蛋 白质
蛋白质组学研究进展及展望
收稿日期226作者简介陈化洋(),男,安徽省淮北人,淮北职业技术学院医学系助教。
研究方向正常人体功能。
蛋白质组学研究进展及展望陈化洋(淮北职业技术学院医学系,安徽淮北 235000)摘要:蛋白质组从蛋白质整体水平上研究其作用模式、功能机理、调节调控以及蛋白质组群内的相互作用,从而为临床诊断、病理研究、药物筛选、新药开发、新陈代谢途径研究等提供理论依据和基础。
蛋白质组的研究手段主要有2DE 质谱技术以及研究蛋白质之间相互作用的酵母双杂交、表面等离子技术等。
关键词:蛋白质组学;蛋白质组;双向凝胶电泳;质谱中图分类号:Q51 文献标识码:A 文章编号:167128275(2008)0320039202 人类基因组计划的顺利实施,是生命科学研究的中心正逐渐转到基因组功能的阐明,生命科学几乎在转瞬之间开始了新的征程———蛋白质组研究,进入了一个新的纪元———后基因组时代。
1 蛋白质组学的研究内容蛋白质组学是研究在特定时间或环境下某个细胞或某种组织基因组表达的全部蛋白质。
蛋白质组学的真正含义在于:它是对不同时间和空间上发挥功能的特定的蛋白质组群进行研究,进而在蛋白质的水平上探索其作用模式、功能机理、调节调控以及蛋白质组群内的相互作用,从而为临床诊断、病理研究、药物筛选、新要开发、新陈代谢途径研究等提供理论依据和基础。
2 蛋白质组与基因组的关系基因是遗传信息的携带者,蛋白质则是生命活动的执行者。
实际上每一种生命运动形式,都是特定蛋白质群体在不同的时间和空间出现并发挥功能的结果。
因而蛋白质组研究是我们理解细胞功能和疾病发生发展过程的中心环节。
如果不能共同致力于蛋白质组的研究,那么基因组的研究成果将无法兑现。
DNA 序列所提供的信息仅仅是一种静止的资源,而细胞的生命活动是通过各种蛋白质来实现的一种动态过程。
3 蛋白质组学的主要研究技术从整体上看,蛋白质组研究包括两个方面,一方面是对蛋白质表达模式的研究,即蛋白质组组成的研究;另一方面是对蛋白质组功能模式的研究。
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麦类作物学报 2005,25(3):100～105Jou rnal of T riticeae C rop s蛋白质组技术及小麦蛋白质组研究进展Ξ司晓敏,李巧云,晏月明(首都师范大学生命科学学院,北京100037)摘 要:以大规模分析蛋白质作为主要研究内容的蛋白质组学是功能基因组研究的一个主要内容,蛋白质组技术平台的建立为小麦蛋白质的高效分离与鉴定奠定了基础。
介绍了蛋白质组研究三大核心技术的基本原理与方法,综述了蛋白质组技术在小麦品质方面的研究进展,并分析了存在的问题与发展前景。
关键词:蛋白质组;双向凝胶电泳;质谱;贮藏蛋白;两性蛋白中图分类号:S512.1;S312 文献标识码:A 文章编号:100921041(2005)0320100206Proteom e Approach and Advance i n W hea t Proteom e ResearchesSI X i ao-m i n,L I Qi ao-yun,YAN Y ue-m i ng(Co llege of L ife Science,Cap ital N o rm al U niversity,Beijing100037,Ch ina)Abstract:P ro teom ics w h ich m ain ly analyses p ro tein s on a large scale is one of the m o st i m po rtan t facets in the study of functi onal genom e.E stab lishm en t of p ro teom e techn ical p latfo rm m akes it po ssib le to sep arate and iden tify w heat p ro tein s w ith h igh th roughou t.T h is article in troduced the p rinci p les and m ethods of th ree m ain techn iques of p ro teom ics and summ arized the app licati on of p ro teom e app roach in w heat p ro tein s.F inally,som e disadvan tages of cu rren t p ro teom e app roach and its p ro sp ect w ere discu ssed.Key words:P ro teom e;22D gel electrop ho resis;M ass sp ectrom etry;Sto rage p ro tein;Am p h i p h ilic p ro tein s近年来,结构基因组学研究取得了重要进展,人类基因组以及水稻、拟南芥等植物基因组测序相继完成,然而基因组的绝大部分基因及其功能还都有待于在蛋白质层面予以揭示和阐述。
因此,以蛋白质组学(P ro teom ics)为核心的功能基因组学研究已成为当今生命科学的热点[1,2]。
1996年,澳大利亚政府建立了世界上第一个蛋白质组研究中心A PA F(A u stralia P ro teom e A nalysis Facility)[3],随后,德国、日本、加拿大、丹麦等国相继成立了蛋白质组研究中心。
2001年4月,美国成立了国际人类蛋白质组组织HU PO(H um an P ro teom e O rgan izati on),欧亚地区也成立了区域性的蛋白质组研究组织。
从2002年开始,人类蛋白质组计划(H um an P ro teom e P ro ject)着手进行,先后启动了人类肝、血浆、脑、肺的蛋白质组研究国际合作计划,其中肝蛋白质组项目由我国科学家主持。
随着蛋白质组技术的发展和不断完善,植物蛋白质组研究已相继展开[4],对水稻、玉米、小麦等一些重要农作物抗性、品质等蛋白质组研究已取得一些进展。
随着人们生活水平的不断提高,人们对食品品质的要求也相应提高,作为主要粮食作物之一的小麦,其品质的改良就显得尤为重要。
尽管小麦基因组计划尚未完成,针对与品质密切相关的贮藏蛋白、两性蛋白等蛋白质组研究,国内外已有一些报道。
本文拟就蛋白质组研究的基本原理和方法以及在小麦蛋白质组研究方面的进展作一综述。
1 蛋白质组学及其主要研究技术1.1 蛋白质组学概述蛋白质组(p ro teom e)一词是澳大利亚M acquarie大学的W ilk in s和W illiam s在1994年首次提出,最早见之于文献是在1995年7月的“E lectrop ho resis”杂志上。
它是指基因组表达的全部蛋白质及其存在Ξ收稿日期:2004210222 修回日期:2005201219基金项目:国家转基因植物研究与产业化开发专项(JY032A213);北京市自然科学基金项目(5043025)。
作者简介:司晓敏(1979-),女,硕士研究生。
通信作者:晏月明(1960-),教授,博士生导师,主要从事小麦分子遗传与蛋白质组学研究。
方式,是基因在不同环境下表达的产物。
大部分细胞生命活动发生在蛋白质水平而不是RNA 水平,因此即便知道了全部基因的表达概况也难以阐明基因的实际功能,基因在生物体整体的功能最终由其编码的蛋白质在细胞水平上体现。
因此在后基因组时代研究重心将从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对功能的研究。
20世纪90年代中期,国际上兴起了一门在整体水平上研究细胞内蛋白组成及其活动规律的新学科——蛋白质组学(p ro teom ics )。
蛋白质组学是连接基因组学、遗传学和生理学的一门科学,已成为研究生物科学各个领域的必不可少的学科。
利用蛋白质组方法研究植物功能基因组可以得到以下三方面信息:从基因序列预测的基因产物的翻译情况;基因产物的相对浓度;基因产物翻译后的修饰程度。
这三方面的信息弥补了从核酸序列研究功能基因组的不足,而且蛋白质组分析可不依赖DNA 序列信息而进行,还反过来又有助于对基因组的进一步了解。
1.2 蛋白质组主要技术简介开展蛋白质组学研究,首先要建立高通量、自动化的大规模蛋白质组研究技术体系。
近几年来,蛋白质组分析技术发展较快。
目前,蛋白质组学的三大核心技术:双向凝胶电泳技术、质谱鉴定技术、图像数据处理系统及蛋白质组数据库在各自领域都已相对成熟,技术流程如图1所示。
1.2.1 双向聚丙烯酰胺凝胶电泳(2D 2PA GE ) 双向聚丙烯酰胺凝胶电泳是用于成千上万蛋白质分离以及差异显示蛋白质组学的关键技术,其基本原理是先利用等电聚焦理论,根据蛋白质的等电点的差异进行第一向分离,然后按照分子量的大小进行十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SD S 2PA GE )第二向分离。
双向电泳可以分离几千甚至上万种蛋白,这是目前所有电泳技术中分辨率最高、信息量最多的技术。
然而,双向电泳还存在许多不足之处:疏水性蛋白难溶于样品缓冲液;高分子量蛋白、极酸和极碱性蛋白在电泳过程中容易丢失;低拷贝蛋白无法检测;重复性依然不能令人满意;定量误差较大[5,6]等等,这些问题需要进一步加以解决。
为了获得一张包含细胞内表达的全部蛋白质图谱,有报道采用“蛋白质组重叠群”方法,该法与高灵敏度的质谱联用能检测出低丰度蛋白质。
由安玛西亚公司开发的E ttan D IGE 蛋白表达差异分析系统在传统双向电泳技术的基础上,结合了多重荧光分析的方法,在同一块胶上同时分离多个分别由不同荧光标记的样品,可检测到样品间小于10%的蛋白表达差异,还可以对微量(少到5Λg )样本进行蛋白质组学分析。
双向凝胶电泳蛋白质点的矢量图(vecto r m ap of the 2D gel )[7]是专门用来研究蛋白质翻译后是否修饰的一种方法,通过此法能了解蛋白质翻译后修饰程度。
1.2.2 质谱技术(M ass Sp ectrom etry ,M S ) 质谱是通过测定样品离子的质荷比来进行成份和结构分析的方法。
其发展得益于两种电离技术的发展[6]:电喷雾电离和基质辅助激光解吸电离(M ALD I )。
M ALD I 离子源产生的离子多为单电荷离子,质谱图中的谱峰与样品各组分中的质量数有一一对应关系,因此M ALD I 2M S 最适合分析多肽以及蛋白质混合物,这种仪器是现今灵敏度最高的质谱仪,能够对极微量样品进行分析。
而且M ALD I 对盐和表面活性剂有较强耐受力,适合高通量分析,因此在利用肽指纹图谱(PM F )高通量鉴定蛋白方面有极广泛的应用[1]。
PM F 方法可同时处理许多样品,是大规模鉴定的首选。
利用反射型测定肽混合物质量数最有效的质谱仪就是基质辅助激光解析飞行时间质谱仪(M ALD I 2TO F 2M S ),灵敏度高(常规分析中质量准确度可以达到几个10-6级),谱峰简单,每个谱峰代表一种肽段。
M ALD I 的延时抽取(delayed ex tracti on )技术[8],使其分辨率大为改善。
现在较好的M ALD I 2TO F 2M S 质谱仪在内标校正下已能达到5ppm 的质量准确度,使检索鉴定成功率大大提高,但仍不能保证成功鉴定所有蛋白质,有相当一部分不能单纯靠PM F 鉴定,还需要结合序列信息。
M ALD I 2TO F 本身可进行源后裂解(PSD ),获得更多的肽序列信息。
利用化学降解法或酶解法同质谱(FAB 2M S 或M ALD I 2TO F 2M S )分析相结合是近年来多肽序列分析的一个主要方法。
鉴于化学降解法或酶解法从C 端水解氨基酸比较困难,用某种羧肽酶酶解的方法鉴定C 端开始的蛋白质序列结构是当今序列分析的另一热点。
L C M S 联用的肽图谱测定技术日益成熟。
它是将蛋白质用蛋白内切酶或化学试剂降解后,用质谱联用技术直接测定所得的肽段化合物中各特定肽段的质量而获取蛋白质的质量肽图谱。
电喷雾电离方法是利用高电场使质谱进样端的毛细管柱流出的液滴带电在N 气流的作用下,液滴爆裂并最终成喷雾状,分析物离子化以带电荷方式进入质量分析器。
串联质谱仪可获得肽段序列信息。
肽段母离子在质谱仪的碰撞室经高流速惰性气体碰撞解离,沿肽链在酰胺键处断列并形成B 、Y 等各系列离子,B 、Y 系列相临离子的质量差,即为氨基酸残基质量,根据完整或互补的B 、Y 系列离子可推算出・101・3期司晓敏等:蛋白质组技术及小麦蛋白质组研究进展氨基酸的序列。
串联质谱技术获取的肽序列谱图比较复杂,需计算机软件帮助识别B 、Y 等各系列离子。