蛋白质质谱分析

合集下载

蛋白质质谱鉴定方法

蛋白质质谱鉴定方法

蛋白质质谱鉴定是通过质谱技术对蛋白质进行鉴定和定量的方法。

下面是常见的蛋白质质谱鉴定方法的概述:1. 蛋白质分离:凝胶电泳: 将蛋白质样品在聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳,根据蛋白质的分子量进行分离。

液相色谱: 使用高效液相色谱(HPLC)等技术,通过柱子将蛋白质进行分离。

2. 质谱分析:质谱仪器: 使用质谱仪器,常见的包括飞行时间质谱(TOF-MS)、离子阱质谱(Ion Trap MS)、四极杆质谱(Quadrupole MS)、串联质谱(LC-MS/MS)等。

蛋白质消化: 将蛋白质样品通过酶消化,产生肽段,通常使用胰蛋白酶进行消化。

质谱碎片分析: 通过质谱仪器对产生的肽段进行碎片分析,获取肽段的质谱图谱。

3. 数据库比对:搜索引擎: 使用蛋白质数据库搜索引擎,比对实验得到的质谱图谱与已知蛋白质数据库中的蛋白质序列。

蛋白鉴定算法: 常见的蛋白鉴定算法包括Mascot、Sequest、MaxQuant、ProteinPilot等。

4. 蛋白定量:标记法: 使用同位素标记技术,如蛋白质标记物(iTRAQ)或肽段标记物(TMT)等,进行定量分析。

无标记法: 使用无标记的质谱方法,如SILAC(Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture)。

5. 生物信息学分析:功能注释: 对鉴定出的蛋白质进行生物信息学分析,包括功能注释、通路分析等。

亚细胞定位: 预测蛋白质的亚细胞定位,了解蛋白质在细胞中的位置。

蛋白质质谱鉴定方法的发展使得研究者能够更全面地了解蛋白质的组成、结构和功能,对于生物学研究、疾病诊断和药物研发等领域具有重要的应用价值。

完整蛋白质谱检测方法

完整蛋白质谱检测方法

完整蛋白质谱检测方法
完整蛋白质谱检测方法是一种用于分析和鉴定蛋白质的技术,可以确定蛋白质的氨基酸序列、质量、结构和修饰等信息。

下面是完整蛋白质质谱检测方法的一般步骤:
1. 样品制备:首先,需要纯化或富集感兴趣的蛋白质样品。

这可能包括细菌、真核生物或人类来源的蛋白质。

可以使用各种技术,如电泳、层析和亲和纯化来纯化样品。

2. 消化蛋白质:将样品中的蛋白质用特定的酶进行消化。

常用的酶有胰蛋白酶、Trypsin等。

消化后的蛋白质释放出肽段。

3. 质谱分析:利用质谱仪进行分析。

常用的是液相色谱质谱联用技术(LC-MS/MS)。

样品中的肽段通过液相色谱分离,并进入质谱仪进行质谱分析。

4. 数据分析及鉴定:通过质谱数据进行鉴定和定量分析。

将获得的谱图与数据库中存在的谱图进行比对,以确定蛋白质的身份和氨基酸序列。

这可以利用数据库搜索算法,如Mascot、SEQUEST等。

5. 结果解释和验证:根据质谱分析的结果,解释蛋白质的结构、质量和修饰情况。

这可以包括研究蛋白质的功能、相互作用和代谢途径等。

完整蛋白质谱检测方法可以广泛应用于生物医学研究、药物开发、疾病诊断和治疗等领域。

生物化学中的蛋白质质谱分析技术

生物化学中的蛋白质质谱分析技术

生物化学中的蛋白质质谱分析技术1. 前言蛋白质是细胞内最重要的分子之一,在生物体内发挥着至关重要的作用。

在过去的几十年里,我们研究了大量的蛋白质,并已经掌握了一些基本的信息,例如它们是如何折叠的,如何与其他分子相互作用,以及它们在不同的环境中的功能。

但是,许多从未被发现的蛋白质仍处于未知状态。

这是因为在实验条件下,蛋白质可能是隐藏的,或者在细胞中只存在于少量,从而使其难以被检测到。

幸运的是,进展迅速的蛋白质质谱分析技术,为我们解决了这一难题。

2. 蛋白质质谱分析技术的基本原理和分类质谱分析技术是将分子通过电荷进行分离的一种技术,其中蛋白质质谱分析技术是利用电子轰击或者激光照射,将蛋白质分子离解成离子,并利用其质荷比将其分离并检测的一种技术。

蛋白质分析可以分为多种,包括凝胶电泳分析、液相色谱分析、二维电泳分析以及蛋白质质谱分析等。

蛋白质质谱分析技术可分为以下几类:2.1 质谱仪质谱仪是蛋白质质谱分析中最重要的仪器之一。

它是一个用于检测和分析离子的设备,包括离子源、分析仪和检测器。

质谱仪的离子源通常是一个微型电弧,通过弧光或者化学方法将蛋白质等高分子分子离子化,使其在质谱仪中进行分析。

2.2 质量分析质量分析是蛋白质质谱分析中最主要的方法之一。

它通过根据质荷比对蛋白质进行分离和分析。

这种方法可以区分和鉴定不同的蛋白质,从而确定它们的数量和种类。

2.3 质量测定质量测定是一个常用的蛋白质质谱分析技术。

在这种技术中,我们利用蛋白质的热稳定性和离解温度来测定它们的质量。

这种方法不仅可以测定蛋白质的质量,还可以确定其结构和化学特性。

2.4 结构分析结构分析是一种蛋白质质谱分析的高效方法。

在这种方法中,利用质谱仪或者其他的分析设备,对蛋白质进行分析,从而确定其结构和组成。

3. 蛋白质质谱分析技术的应用蛋白质质谱分析技术在生物学、化学、医学和其他领域都有着广泛的应用。

下面,我们将详细介绍这些应用。

3.1 蛋白质鉴定蛋白质质谱分析技术可以用于蛋白质鉴定,包括酵素、细胞因子、蛋白质结构等。

蛋白质质谱分析技术

蛋白质质谱分析技术

蛋白质质谱分析技术蛋白质质谱分析技术是一种广泛应用于生物医学研究和药物开发领域的重要分析方法。

它通过测定蛋白质的分子质量、结构以及相互作用等信息,为科学家提供了深入了解蛋白质功能和疾病机制的有力工具。

本文将介绍蛋白质质谱分析技术的原理、方法及其在不同领域的应用。

一、蛋白质质谱分析技术的原理蛋白质质谱分析技术基于质谱仪的原理,该仪器能够将蛋白质分子转化为离子,并通过质谱分析技术对离子进行检测和分析。

质谱分析技术主要包括四个步骤:样品制备、质谱仪分析、数据获取和解析。

在样品制备过程中,蛋白质通常需要经过蛋白质提取、纯化和消化等处理步骤,以获取高质量的样品。

随后,样品通过不同的离子化方法(如电喷雾离子化或激光解析离子化)将蛋白质转化为离子化的状态,并进入质谱仪进行分析。

质谱仪中的离子分离装置(如时间飞行法或四极杆)能够按照质量-电荷比将离子分离并进行测量。

最后,通过数据的获取和解析,科学家可以获得蛋白质的分子质量、序列信息、结构以及相互作用等重要参数。

二、蛋白质质谱分析技术的方法蛋白质质谱分析技术包括多种不同的方法和技术,下面将介绍其中的一些常用方法。

1. 质谱仪类型质谱仪分为多种类型,包括飞行时间质谱仪(TOF)、电子捕获质谱仪(ESI-MS)、多杆质谱仪等。

不同类型的质谱仪适用于不同的蛋白质分析需求,具有不同的优势和适用范围。

2. 核心技术蛋白质质谱分析中的核心技术包括蛋白质消化、亲和纯化、离子化方法以及质谱数据分析等。

消化方法如胰蛋白酶消化、化学消化等可将复杂蛋白质分子分解为易于分析的肽段。

亲和纯化方法则能够富集特定的蛋白质或肽段。

离子化方法常用的有电喷雾离子化和激光解析离子化,能够将蛋白质或肽段转化为离子态以进行分析。

质谱数据的解析和处理涉及到数据库比对、蛋白质定量以及结构分析等多个方面。

三、蛋白质质谱分析技术的应用蛋白质质谱分析技术在生物医学研究和药物开发领域有着广泛的应用。

1. 蛋白质鉴定蛋白质质谱分析技术可以用于鉴定复杂混合物中的蛋白质成分,如细胞蛋白质组、组织蛋白质组等,为研究蛋白质功能和疾病相关基因的表达提供重要的手段。

蛋白质质谱分析技术

蛋白质质谱分析技术

蛋白质质谱分析技术蛋白质是生物学研究中最基本的分子之一。

它们对于细胞的结构和功能至关重要。

但是,我们对于这种生物分子的理解还远远不够深入。

这是因为蛋白质分子是非常复杂的,其结构和化学性质都是多变的。

为了更好地理解这种分子,开发出了蛋白质质谱分析技术。

什么是蛋白质质谱蛋白质质谱是一种用于鉴定和分析蛋白质的分子量、序列、组成和修饰的技术。

其基本原理是将蛋白质分子经过离子化后,通过高精度的仪器进行检测。

这样可以得到蛋白质分子的质谱图像和整体的分子结构信息。

蛋白质质谱分析技术的种类在蛋白质质谱分析技术中,有许多种不同的方法。

其中最常见的包括质谱半定量、质谱定量、质谱物联网等。

质谱半定量技术质谱半定量技术是一种将质谱分析作为定量化工具的方法。

通过标准曲线,可以将蛋白质样品浓度进行测量。

质谱半定量技术提供了一种直接测量低限的方法,也是代表了一种标准化的技术。

质谱定量技术质谱定量技术是可以定量地检测蛋白质质量荷比,通过测量非常灵敏的质谱仪将分子分离后,这种技术可以测量蛋白质分子的数量,以及精确的蛋白质质量荷比。

质谱定量技术被广泛应用于生物医学研究领域。

质谱物联网技术质谱物联网技术提供了一种更加高效、准确、低成本的质谱分析方法。

通过将分析所需的离子分离优化,并将样品在冷凝器中等离子体冷却之前测量,提供了更加直接、快速和准确的质谱检测。

蛋白质质谱分析的应用蛋白质质谱分析技术的应用十分广泛,从基础研究到临床应用都有各种应用。

其中最常见的有三个方面:生产质量控制在生产过程中,质谱分析技术可帮助监测物质鉴定、纯度、污染等类似质量控制的这些过程。

疾病诊断质谱分析技术可用于疾病诊断和治疗,如糖尿病、肿瘤等。

质谱分析技术能够分析代谢产物的组成,帮助疾病的诊断和疗效的评估。

药物研究质谱分析技术在药物研究中必不可少。

它可帮助药物化学家理解其疗效、药代动力学等方面的信息,包括药的成分、代谢过程、体内药物浓度和消除机制等等。

结论蛋白质质谱分析技术是生物学界中非常重要的一种技术,它可为生物学家提供各种蛋白质分别的质谱信息,详细的让我们了解了蛋白质的结构和化学性质。

质谱分析蛋白质

质谱分析蛋白质

百泰派克生物科技
质谱分析蛋白质
蛋白质质谱分析就是利用质谱技术对单一蛋白质或蛋白混合物进行鉴定、分析。

质谱技术主要是对物质的相对分子质量和含量或浓度进行分析,广泛运用于各种蛋白质分析中,如鉴定蛋白质种类、测定蛋白质氨基酸序列、预测蛋白质空间结构、验证或寻找相互作用蛋白、定性和定量鉴定蛋白翻译后修饰等。

质谱技术分析蛋白质的基本原理是利用质谱检测得到的质谱图如肽质量指纹图谱和肽序列标签数据与数据库中存储的数据进行匹配,从而鉴定一个蛋白质或多肽。

因此,质谱数据的可靠性程度直接关系到最后的鉴定结果,一台具有良好性能如灵敏度、分辨率和质量精确性等的质谱仪是保证质谱结果准确性的硬性条件。

百泰派克生物科技使用Thermo公司最新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪结合Nano-LC纳升色谱技术,提供蛋白质质谱分析服务技术包裹,包括蛋白分子量鉴定、蛋白序列分析、蛋白结构测定、蛋白翻译后修饰鉴定以及蛋白相互作用检测等,百泰派克生物科技还可根据需求提供定制化检测方案,欢迎免费咨询。

蛋白质质谱的分析

蛋白质质谱的分析

蛋白质质谱的分析蛋白质是生物体中含量最高,功能最重要的生物大分子,存在于所有生物细胞,约占细胞干重质量的50%以上。

随着生命科学及生物技术的迅速发展,生物质谱目前已成为有机质谱中最活跃,最富生命力的前沿研究领域之一。

本文简要综述了肽和蛋白质等生物大分子质谱分析的特点,方法及蛋白质质谱分析的原理,方式和应用,并对其发展前景作出展望。

1 质谱分析的特点与方法1.1 质谱分析具有很高的灵敏度,能为亚微克级试样提供信息,能最有效地与色谱联用,适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定,同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。

1.2 质谱分析的方法质谱分析的软电离技术主要有下列几种:(1)电喷雾电离质谱;(2)基质辅助激光解吸电离质谱;(3)快原子轰击质谱;(4)离子喷雾电离质谱;(5)大气压电离质谱。

以前三种近年来研究最多,应用也最广泛。

2 蛋白质的质谱分析2.1 蛋白质的质谱分析原理原理是通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子,然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值(M/Z值)的蛋白质离子分开来,经过离子检测器收集分离的离子,确定离子的M/Z值,分析鉴定未知蛋白质。

2.2 蛋白质和肽的序列分析现有的肽和蛋白质测序方法包括N末端序列测定的化学方法Edman法、C末端酶解方法、C末端化学降解法等,这些方法都存在一些缺陷。

在这种背景下,质谱由于很高的灵敏度、准确性、易操作性、快速性及很好的普适性而倍受科学家的广泛注意。

在质谱测序中,灵敏度及准确性随分子量增大有明显降低,所以肽的序列分析比蛋白质容易很多。

近年来随着电喷雾电离质谱(ESI)及基质辅助激光解吸质谱(MALDI)等质谱软电离技术的发展与完善,极性肽分子的分析成为可能,检测限下降到fmol级别,可测定分子量范围则高达100000Da,目前基质辅助的激光解吸电离飞行时间质谱法(MALDI TOP MS)已成为测定生物大分子尤其是蛋白质.多肽分子量和一级结构的有效工具,也是当今生命科学领域中重大课题――蛋白质研究所必不可缺的关键技术之一,目前在欧洲分子生物实验室(EMBL)及美国、瑞士等国的一些高校已建立了MALDI TOP MS蛋白质一级结构(序列)谱库,能为解析FAST谱图提供极大的帮助,并为确证分析结果提供可靠的依据。

蛋白质分析技术之质谱法

蛋白质分析技术之质谱法

蛋白质分析技术之质谱法蛋白质是生物体内最为重要的有机大分子,既是构成细胞组织的基本单位,也是参与细胞代谢的重要分子。

而被称为“生命之光”的DNA也仅仅是蛋白质的编码者。

因此,全面了解蛋白质结构和功能对于深入理解细胞运作以及生命科学的研究都有着重要的作用。

而质谱法则是一种非常重要的蛋白质分析技术。

质谱法是一个非常灵敏、快速、高分辨率的蛋白质分析技术。

通过将样品通过质量分析器,分离样品中的离子,获得不同质量的信号,进而对分子进行分析。

质谱法对于蛋白质的结构分析、动态过程分析以及定量分析都有着非常重要的作用。

本文将从以下三个方面对质谱法进行深入讲解:一、质谱法基础质谱法有很多种不同的分析方法,比如MALDI-TOF、ESI-MS、Q-TOF等。

这些不同的质谱法对应着不同的离子化方式、分离模式和检测方式,都有各自的优缺点。

但无论哪种方法,都有一些基本的操作流程。

在质谱分析中,最根本的就是质量分析。

该过程要求先要将样品中的分子离子化,然后进行分离和检测。

常见的离子化方式有电子喷射(EI)、化学离子化(CI)、电喷雾(ESI)和基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF)。

此外,质量分析器也有不同的类型,先进的FTICR(傅立叶转换离子回旋共振质谱仪)可以对不同的离子进行分析,从而获得对应的质量谱峰。

二、蛋白质质谱分析质谱技术对于研究蛋白质分析十分重要。

具有相同分子量的蛋白质因为其各自的氨基酸组成不同而形成不同的质谱图。

通过质谱技术能够获得蛋白质分解物、多肽、蛋白质的修饰、蛋白质结构以及可解析计算蛋白质分子量。

相比于传统的蛋白质分析技术来说,质谱法的高灵敏度、高效率使得人们能够从低浓度的复杂蛋白质样品中分析出较小的蛋白质分子,拓宽了分析范围,获得了更多重要分析信息。

相对于其他的质谱分析方法,MALDI-TOF和ESI-MS技术在确定多肽组成和质量等信息方面表现出较大的区别。

基于MALDI-TOF的分析技术,样品的制备过程较为简单,允许大分子物质直接在样品板上进行脱离,加速了整个分析过程。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

蛋白质质谱分析研究进展作者:汪福源蛋白质质谱分析研究进展摘要:随着科学的不断发展,运用质谱法进行蛋白质的分析日益增多,本文简要综述了肽和蛋白质等生物大分子质谱分析的特点、方法及蛋白质质谱分析的原理、方式和应用,并对其发展前景作出展望。

关键词:蛋白质,质谱分析,应用前言:蛋白质是生物体中含量最高,功能最重要的生物大分子,存在于所有生物细胞,约占细胞干质量的50%以上,作为生命的物质基础之一,蛋白质在催化生命体内各种反应进行、调节代谢、抵御外来物质入侵及控制遗传信息等方面都起着至关重要的作用,因此蛋白质也是生命科学中极为重要的研究对象。

关于蛋白质的分析研究,一直是化学家及生物学家极为关注的问题,其研究的内容主要包括分子量测定,氨基酸鉴定,蛋白质序列分析及立体化学分析等。

随着生命科学的发展,仪器分析手段的更新,尤其是质谱分析技术的不断成熟,使这一领域的研究发展迅速。

自约翰.芬恩(JohnB.Fenn)和田中耕一(Koichi.Tanaka)发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法及发明了对生物大分子的质谱分析法以来,随着生命科学及生物技术的迅速发展,生物质谱目前已成为有机质谱中最活跃、最富生命力的前沿研究领域之一[1]。

它的发展强有力地推动了人类基因组计划及其后基因组计划的提前完成和有力实施。

质谱法已成为研究生物大分子特别是蛋白质研究的主要支撑技术之一,在对蛋白质结构分析的研究中占据了重要地位[2]。

1.质谱分析的特点质谱分析用于蛋白质等生物活性分子的研究具有如下优点:很高的灵敏度能为亚微克级试样提供信息,能最有效地与色谱联用,适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定,同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。

2.质谱分析的方法近年来涌现出较成功地用于生物大分子质谱分析的软电离技术主要有下列几种:1)电喷雾电离质谱;2)基质辅助激光解吸电离质谱;3)快原子轰击质谱;4)离子喷雾电离质谱;5)大气压电离质谱。

在这些软电离技术中,以前面三种近年来研究得最多,应用得也最广泛[3]。

3.蛋白质的质谱分析蛋自质是一条或多条肽链以特殊方式组合的生物大分子,复杂结构主要包括以肽链为基础的肽链线型序列[称为一级结构]及由肽链卷曲折叠而形成三维[称为二级,三级或四级]结构。

目前质谱主要测定蛋自质一级结构包括分子量、肽链氨基酸排序及多肽或二硫键数目和位置。

3.1蛋白质的质谱分析原理以往质谱(MS)仅用于小分子挥发物质的分析,由于新的离子化技术的出现,如介质辅助的激光解析/离子化、电喷雾离子化,各种新的质谱技术开始用于生物大分子的分析。

其原理是:通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子,然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值(M/Z值)的蛋白质离子分离开来,经过离子检测器收集分离的离子,确定离子的M/Z值,分析鉴定未知蛋白质。

3.2蛋白质和肽的序列分析现代研究结果发现越来越多的小肽同蛋白质一样具有生物功能,建立具有特殊、高效的生物功能肽的肽库是现在的研究热点之一。

因此需要高效率、高灵敏度的肽和蛋白质序列测定方法支持这些研究的进行。

现有的肽和蛋白质测序方法包括N末端序列测定的化学方法Edman法、C末端酶解方法、C末端化学降解法等,这些方法都存在一些缺陷。

例如作为肽和蛋白质序列测定标准方法的N末端氨基酸苯异硫氰酸酯(phenylisothiocyanate)PITC分析法(即Edman法,又称PTH法),测序速度较慢(50个氨基酸残基/天);样品用量较大(nmol级或几十pmol级);对样品纯度要求很高;对于修饰氨基酸残基往往会错误识别,而对N末端保护的肽链则无法测序[4]。

C末端化学降解测序法则由于无法找到PITC这样理想的化学探针,其发展仍面临着很大的困难。

在这种背景下,质谱由于很高的灵敏度、准确性、易操作性、快速性及很好的普适性而倍受科学家的广泛注意。

在质谱测序中,灵敏度及准确性随分子量增大有明显降低,所以肽的序列分析比蛋白容易许多,许多研究也都是以肽作为分析对象进行的。

近年来随着电喷雾电离质谱(electrospray ionisation,ESI)及基质辅助激光解吸质谱(matrix assisted laser desorption/ionization,MALDI)等质谱软电离技术的发展与完善,极性肽分子的分析成为可能,检测限下降到fmol级别,可测定分子量范围则高达100000Da,目前基质辅助的激光解吸电离飞行时间质谱法(MALDITOF MS)已成为测定生物大分子尤其是蛋白质、多肽分子量和一级结构的有效工具,也是当今生命科学领域中重大课题——蛋白质组研究所必不可缺的关键技术之一[5] 。

目前在欧洲分子生物实验室(EMBL)及美国、瑞士等国的一些高校已建立了MALDI TOF MS蛋白质一级结构(序列)谱库,能为解析FAST谱图提供极大的帮助,并为确证分析结果提供可靠的依据[6]。

3.3蛋白质的质谱分析方式质谱用于肽和蛋白质的序列测定主要可以分为三种方法:一种方法叫蛋白图谱(proteinmapping),即用特异性的酶解或化学水解的方法将蛋白切成小的片段,然后用质谱检测各产物肽分子量,将所得到的肽谱数据输入数据库,搜索与之相对应的已知蛋白,从而获取待测蛋白序列。

将蛋白质绘制“肽图”是一重要测列方法。

第二种方法是利用待测分子在电离及飞行过程中产生的亚稳离子,通过分析相邻同组类型峰的质量差,识别相应的氨基酸残基,其中亚稳离子碎裂包括“自身”碎裂及外界作用诱导碎裂.第三种方法与Edman法有相似之处,即用化学探针或酶解使蛋白或肽从N端或C端逐一降解下氨基酸残基,形成相互间差一个氨基酸残基的系列肽,名为梯状测序(laddersequencing),经质谱检测,由相邻峰的质量差知道相应氨基酸残基。

3.3.1蛋白消化蛋白的基团越大,质谱检测的准确率越低。

因此,在质谱检测之前,须将蛋白消化成小分子的多肽,以提高质谱检测的准确率。

一般而言,6-20个氨基酸的多肽最适合质谱仪的检测。

现今最常用的酶为胰蛋白酶(trypsin),它于蛋白的赖氨酸(lysine)和精氨酸(arginine)处将其切断。

因此,同一蛋白经胰蛋白酶消化后,会产生相同的多肽。

3.3.2基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量法(MALDI-TOF MS) [7] 简而言之,基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量仪是将多肽成分转换成离子信号,并依据质量/电荷之比(mass/charge,m/z)来对该多肽进行分析,以判断该多肽源自哪一个蛋白。

待检样品与含有在特定波长下吸光的发光团的化学基质(matrix)混合,此样品混合物随即滴于一平板或载玻片上进行挥发,样品混合物残余水份和溶剂的挥发使样品整合于格状晶体中,样品然后置于激光离子发生器(lasersource)。

激光作用于样品混合物,使化学基质吸收光子而被激活。

此激活产生的能量作用于多肽,使之由固态样品混合物变成气态。

由于多肽分子倾向于吸收单一光子,故多肽离子带单一电荷.这些形成的多肽离子直接进入飞行时间质量分析仪(TOFmassanalyzer)。

飞行时间质量分析仪用于测量多肽离子由分析仪的一端飞抵另一端探测器所需要的时间。

而此飞行时间同多肽离子的质量/电荷的比值成反比,即质量/电荷之比越高,飞行时间越短。

最后,由电脑软件将探测器录得的多肽质量/电荷比值同数据库中不同蛋白经蛋白酶消化后所形成的特定多肽的质量/电荷比值进行比较,以鉴定该多肽源自何种蛋白.此法称为多肽质量指纹分析(peptidemassfin-gerprinting)。

基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量法操作简便,敏感度高,同许多蛋白分离方法相匹配,而且,现有数据库中有充足的关于多肽质量/电荷比值的数据,因此成为许多实验室的首选蛋白质谱鉴定方法。

3.3.3电子喷雾电离质谱测量法(electrosprayion-izationmassspectrometry,ESI-MS)[8 ] 同基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量法在固态下完成不同,电子喷雾电离质谱测量法是在液态下完成,而且多肽离子带有多个电荷,由高效液相层析等方法分离的液体多肽混合物,在高压下经过一细针孔。

当样本由针孔射出时,喷射成雾状的细小液滴,这些细小液滴包含多肽离子及水份等其他杂质成分。

去除这些杂质成分后,多肽离子进入连续质量分析仪(tan- demmassanalyzer),连续质量分析仪选取某一特定质量/电荷比值的多肽离子,并以碰撞解离的方式将多肽离子碎裂成不同电离或非电离片段。

随后,依质量/电荷比值对电离片段进行分析并汇集成离子谱(ionspectrum),通过数据库检索,由这些离子谱得到该多肽的氨基酸序列。

依据氨基酸序列进行的蛋白鉴定较依据多肽质量指纹进行的蛋白鉴定更准确、可靠。

而且,氨基酸序列信息即可通过蛋白氨基酸序列数据库检索,也可通过核糖核酸数据库检索来进行蛋白鉴定。

4.蛋白质质谱分析的应用1981年首先采用FAB双聚焦质谱测定肽分子量,分析十一肽(Mr=1318),质谱中出现准分子离子[M+1]+=1319强峰。

分子量小于6kDa肽或小蛋白质合适用FAB质谱分析,更大分子量的多肽和蛋自质可用MALDI质谱或ESI质谱分析。

用MALDI-TOF质谱分析蛋自质最早一例是Hillen Kramp等[9]于1988年提出用紫外激光以烟酸为基质在TOF谱仪上测出质量数高达60kDa蛋白质,精确度开始只有0.5%,后改进到0.1-0.2%。

质谱技术主要用于检测双向凝胶电泳或“双向”高效柱层析分离所得的蛋白质及酶解所得的多肽的质量,也可用于蛋白质高级结构及蛋白质间相互作用等方面的研究[10,11],三条肽段的精确质量数便可鉴定蛋白质。

近年来,串联质谱分析仪发展迅猛,其数据采集方面的自动化程度、检测的敏感性及效率都大大提高,大规模数据库和一些分析软件(如:SEQUEST)的应用使得串联质谱分析仪可以进行更大规模的测序工作。

目前,利用2D电泳及MS技术对整个酵母细胞裂解产物进行分析,已经鉴定出1484种蛋白质,包括完整的膜蛋白和低丰度的蛋白质[12];分析肝细胞癌患者血清蛋白质组成分[13],并利用质谱进行鉴定磷酸化蛋白研究工作[14]及采用质谱技术研究许旺细胞源神经营养蛋白(SDNP)的分子结构[15]等。

结束语:在蛋白质的质谱分析中,质谱的准确性(accuracy)对测定结果有很大影响,因此质谱测序现在仍很难被应用于未知蛋白的序列测定。

肽和蛋白的质谱序列测定方法具有快速、用量少、易操作等优点,这些都非常适合于现在科学研究的需要。

我们相信,随着各种衍生化方法和酶解方法的不断改进,蛋白双向电泳的应用[16]以及质谱技术的不断完善,质谱将会成为多肽和蛋白质分析最有威力的工具之一。

相关文档
最新文档