基于生物質(zhì)譜的蛋白鑒定,、定量,、翻譯后修飾分析

實驗原理

蛋白質(zhì)經(jīng)過蛋白酶的酶切消化后成肽段混合物，在質(zhì)譜儀中肽段混合物電離形成帶電離子,質(zhì)譜分析器的電場,、磁場將具有特定質(zhì)量與電荷比值(即質(zhì)荷比, M/Z) 的肽段離子分離開來,經(jīng)過檢測器收集分離的離子,確定每個離子的MZ值,。經(jīng)過質(zhì)量分析器可分析出每個肽段的MIZ.得到蛋白質(zhì)所有肽段的M/Z圖譜，即蛋白質(zhì)的--級質(zhì)譜峰圖,。離子選擇裝置自動選取強度較大肽段離子進行二級質(zhì)譜分析，輸出選取肽段的二級質(zhì)譜峰圖,，通過和理論.上蛋白質(zhì)經(jīng)過胰蛋白酶消化后產(chǎn)生的--級質(zhì)譜峰圖和二級質(zhì)譜峰圖進行比對而鑒定蛋白質(zhì),。根據(jù)離子源的不同，目前用于蛋白分析的主流質(zhì)譜技術(shù)主要有電噴霧離子化質(zhì)譜(ESHMS) 和基質(zhì)輔助激光解析電離質(zhì)譜(ML ADHMS),。質(zhì)量分析器主要有四極桿分析器(QE).離 子阱分析器(Orbitrap),、飛行時間分析器 (MLADI-TOF) ,。

生物質(zhì)譜在蛋白分析方面的應用

1.蛋白鑒定:由于各種蛋白質(zhì)的氨基酸序列(--級結(jié)構(gòu))不同，蛋白質(zhì)被酶解后產(chǎn)生的肽段序列也各異,，肽混合物質(zhì)量數(shù)亦

具有特征性,，稱為肽質(zhì)量指紋譜(peptide mass fingerprint, PMF) ，可用于蛋白質(zhì)的鑒定,。

2.蛋白定量:基于穩(wěn)定同位素標記法,，如SIL AC. QconCAT. iTRAQ等;基于質(zhì)譜歸--化的非標定量法，如蛋白豐度指數(shù)法PAI,、多肽匹配數(shù),、譜圖計數(shù)、碎片離子峰強度(iBAQ) , SWATH等,。

3.蛋白翻譯后修飾:根據(jù)特定修飾基團的圖譜特點進行翻譯后修飾的鑒定和定位,，包括磷酸化、糖基化,、巰基和二硫鍵定

位,、乙酰化,、泛素化等,。

實驗步驟

①組織或細胞蛋白提取;

②蛋白酶消化，將蛋白樣品制備成多肽;

③多肽抽提和質(zhì)譜儀分析,，產(chǎn)生肽段質(zhì)荷比和肽離子質(zhì)量;

④搜庫,、打分、輸出排序;

⑤搜庫后分析,，蛋白鑒定,、定量或翻譯后修飾分析。

實驗完成周期及交付標準

1.實驗完成周期10~30天,

2.交付標準:

①主要儀器,、試劑和實驗方法:

②包含protein ID. gene symbol. spectrum count. u-peptide. z-score.,、 coverage等信息的蛋白鑒定列表;

③所有肽段信息表;

④質(zhì)譜原始數(shù)據(jù)(raw data)。

需確認的信息

1.樣品:①如果樣品為蛋白質(zhì)溶液,，蛋白質(zhì)總量≥300mg ;

②.如果是組織樣品,，樣品總量≥0.1g;如果是細胞樣品，細胞數(shù)量≥107個;

③,、如果是體液樣品,，血清≥200ml,腦脊液≥200ml,尿液≥1ml, 淚液≥1ml;

2.樣品采集過程中使用到塑料制品時，盡量使用無色產(chǎn)品,，以減少塑料制品中雜質(zhì)對質(zhì)譜檢測的影響;

3.確認樣品所屬種屬,、分析需求。

文獻參考

[1]Liu Q, et al. In-depth proteomic characterization of endogenous nuclear receptors in mouse liver. Mol Cell Proteomics.2013;12(2):473-84.

[2]Ruprecht B, et al. MALDI-TOF and nESI Orbitrap MS/MS identify orthogonal parts of the phosphoproteome.

Proteomics.2016;16(10);:1447-56.

[3]Kobayashi D, et al. Identification of a specific translational machinery via TCTP-EF1A2 interaction regulating NF1-associated tumor growth by afinity purification and data-independent mass spectrometry acquisition (AP-DIASWATH).Mol Cell Proteomics.2018 Oct 31. PubMed PMID: 30381327.

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