蛋白质非共价复合物的电喷雾质谱研究进展

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质谱在蛋白质中的应用

蛋白质组学研究中个典型研究流程
蛋白质研究中个典型研究流程
现代质谱简介
质谱分析蛋白优点： 1. 可用于分析大分子。 2.可用于分析不纯化合物。因为生物体系相对较复杂，物质提纯不易，因此新型质谱的出现使一些研究成为可能。 3.样品消耗量很低。 4.仪器操作简便，检测速度快，适用于大批量的样品研究。
质谱质谱中氨基酸残基的元素组成和精确质量数中常见氨基酸残基的元素组成和质量数
质谱在蛋白质研究中的其他应用
除了前面介绍的肽与蛋白质序列测定以外，还包括质谱与其他分离手段连接（如与毛细管电泳、HPLC相连等）以加快测样速、度，提高质谱检测精度（如使用傅立叶回旋分析器与 ESI和MALDI相连等。其中有一项工作是非常重要的，即蛋白质的定量
差一个氨基酸残基的系列肽，名为梯状测序（Ladding sequencing)，经质谱检测，由相邻峰的质量差知道相应氨基酸残基。
质谱中常见氨基酸残基的元素组成和质量数
待测离子经活化后具有较高的能量，诱发碎裂，产生多组不同类型的碎片峰。所以首先需要区分出各组峰的类型归属，才能通过比较相邻的同种离子的质量差，判断相应的氨基酸残基.质谱中常见氨基酸残基的元素组成和质量数见下表。
质谱在小肽与蛋白质序列测定中的应用
质谱在蛋白质研究中的主要作用在于检测确定相应蛋白质的归属，其中测定小肽及蛋白质序列是确定蛋白质的根本。质谱用于肽和蛋白质的序列测定方法有3种。主要如下：
质谱用于肽和蛋白质的序列测定方法
第一种方法叫蛋白图谱（protein mapping),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质量，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. 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，通过分析相邻同种类型峰的质量差，识别相应的氨基酸残基. 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质或肽从N端或C端逐一降解下氨基酸残基，形成相互间

蛋白质复合体非变性凝胶电泳技术及其应用新进展汇总.

一般认为自身带负电的考马斯亮蓝染料以约 1∶ 1 的比率结合在蛋白质复合体的表面使其带上负电。［16］这样既防止了电泳过程中因缺少去污剂导致的蛋白质复合体之间的聚集，又因屏蔽了蛋白质复合体的电荷使复合体在胶体内的迁移率只由分子量决定，进而提高了非变性凝胶电泳分离的分辨率［14］。同时考马斯亮蓝可以覆盖蛋白质表面的疏水基团，大大增加了疏水蛋白质的溶解性［17］。由于考马斯亮蓝染料能够结合到酸性氨基酸上，使一些碱性蛋白质如 pI = 10 7 的细胞色素 C 也同样可以在中性缓冲体系中向阳极迁移。［18］ BN-PAGE 电泳体系中除了引入考马斯亮蓝染料外，还常使用一些其它试剂来溶解复合体和维持复合体的完整性，如使用中性去污剂和两性离子 6-氨基己酸增加膜蛋白复合体的溶解性，使用 2，2-双二羟甲基苯胺（ BisTris）或者咪唑用来维持胶内 pH 值在 7 0 － 7 5 之间等［19］。
Meng Qingshi1，2 Zhang Guangxiang1 Pan Yinghong2
（ 1 College of Life Sciences，Sichuan Normal University，Chengdu 610101； 2 The National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement，Institute of Crop Science，Chinese Academy of Agricultural，Beijing 100081）
张光祥，男，博士，副教授，从事分子生物学研究； E-mail： zhgx-163@ 163. com

蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展

学报Journal of China Pharmaceutical University 2023，54（6）：674 - 681674蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展贾翼菲1，王雅梅1，李功玉1，2*（1南开大学化学学院，分析科学研究中心，天津市生物传感与分子识别重点实验室，天津 300071；2物质绿色创造与制造海河实验室，天津 300192）摘要糖基化是蛋白质最重要的翻译后修饰之一，能够调控蛋白质的电荷态、结构及分子间相互作用等，进而影响其功能。

糖基化的高度异质性导致传统的结构解析方法很难对糖蛋白进行全面表征。

随着分析技术的发展，质谱在糖蛋白结构解析中发挥了重要作用。

蛋白质组学质谱技术可在多肽水平上对复杂、低丰度蛋白质糖基化修饰的化学组成与位点信息进行鉴定。

非变性质谱技术（native mass spectrometry，nMS）则直接在完整蛋白水平上揭示聚糖异质性及其对蛋白高级结构和相互作用的调控效应。

作为结构质谱的代表性技术，基于离子淌度的nMS受益于离子淌度仪的构象分辨能力和构象去折叠功能，能够在非变性质谱的基础上提供离子的三维动态结构信息，为异构体结构快速鉴定提供不可替代的解决方案。

本文重点介绍了两种新兴离子淌度质谱技术，即非变性动态构象分辨质谱技术和糖型分辨结构质谱技术，并以3种常见蛋白体系为例，介绍其在糖蛋白构象研究领域的最新进展。

关键词蛋白糖基化；非变性质谱技术；构象分辨质谱；离子淌度质谱；碰撞诱导去折叠中图分类号R363 文献标志码 A 文章编号1000 -5048（2023）06 -0674 -08doi：10.11665/j.issn.1000 -5048.2023060901引用本文贾翼菲，王雅梅，李功玉.蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展［J］.中国药科大学学报，2023，54（6）：674–681. Cite this article as：JIA Yifei，WANG Yamei，LI Gongyu. Recent progress of protein glycosylation characterization utilizing native conformer-resolved mass spectrometry［J］.J China Pharm Univ，2023，54（6）：674–681.Recent progress of protein glycosylation characterization utilizing native conformer-resolved mass spectrometryJIA Yifei1, WANG Yamei1, LI Gongyu1,2*1Tianjin Key Laboratory of Biosensing and Molecular Recognition, Research Center for Analytical Science, College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071; 2Haihe Laboratory of Sustainable Chemical Transformations, Tianjin 300192, China Abstract Glycosylation of proteins, one of the most prevalent and complex post-translational modifications occurring in nature, plays a crucial role in regulating protein net charge, conformation, binding properties and, ultimately, biological function.Traditional structural techniques are not amenable for glycoproteins due to the inherent heterogeneity of oligosaccharides.With the advances in analytical technique, mass spectrometry dis⁃plays an increasingly crucial role in elucidating the structure of glycoproteins.Mass spectrometry-based pro⁃teomic technique can dissect the chemical composition and site information of low-abundance glycosylation at the peptide level.Instead, native mass spectrometry (nMS) can analyze intact glycoproteins while maintaining the information for glycan heterogeneity, and the insights into the regulatory effects of glycosylation on protein higher order structures and interactions with other proteins or ligands.As a representative structural mass spectrometry tool, ion mobility-based nMS strategy is powered by its conformer-resolving capability and by the feasibility of conformer manipulation through collision-induced unfolding.Consequently, native IM-MS analysis can provide rich information of dynamic protein conformations, allowing for the rapid identification and differ⁃收稿日期2023-06-09 *通信作者Tel：159****1043E-mail：ligongyu@基金项目国家自然科学基金资助项目（No.22104064，No.22293030，No.22293032）；国家重点研发计划青年科学家项目资助（No.2022YFA1305200）第 54 卷第 6 期贾翼菲，等：蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展entiation of protein isoforms in an unprecedented manner.In this review, we briefly introduced two emergingnative IM -MS analytical modes, dynamic conformer -resolving mode and glycoform -resolving mode.Besides, we also discussed the recent progress of conformational and topological characterization of intact glycoproteins with three typical model systems based on two above -mentioned emerging modes of native IM -MS.Key words protein glycosylation; native mass spectrometry; conformer -resolving mass spectrometry; ion mobili⁃ty -mass spectrometry; collision -induced unfoldingThis study was supported by the National Natural Science Foundation of China (No.22104064, No.22293030, No.22293032) and the National Key R&D Program of China (No.2022YFA1305200)糖基化（glycosylation ）是一种普遍且重要的翻译后修饰类型，在调控蛋白结构、信号传导、免疫应答、胚胎发育等过程中发挥重要作用［1］。

电喷雾质谱法研究羟基化多溴联苯醚与牛血清白蛋白非共价相互作用

电喷雾质谱法研究羟基化多溴联苯醚与牛血清白蛋白非共价相互作用马强1,2，郭良宏1,*1中国科学院生态环境研究中心，环境化学与生态毒理学国家重点实验室，北京市海淀区双清路18号，100085 2中国检验检疫科学研究院，北京市朝阳区高碑店北路甲3号，100123*Email: LHGuo@多溴联苯醚作为溴代阻燃剂之一，由于其优良的阻燃性能，被广泛应用于纺织品、建材、家具、油漆、电子电器等各类消费品中。

近年来，多溴联苯醚的衍生物——羟基化多溴联苯醚作为一类具有环境风险的新型持久性污染物引起了国内外学者的关注。

羟基化多溴联苯醚已在非生物环境（地表水体、雨水、沉积物），生物体（海藻、贻贝、鱼体、海鸥、北极熊）及人体血液中检出。

羟基化多溴联苯醚对生物体具有多种毒性效应，可造成甲状腺激素转运和代谢紊乱，并可引起神经毒性、细胞毒性和内分泌干扰效应。

本研究采用电喷雾质谱法，对具有不同溴原子数目及取代位点和不同羟基位置的24种羟基化多溴联苯醚与牛血清白蛋白的非共价相互作用进行了系统研究。

结果表明，在正离子模式下，检测到3种羟基化多溴联苯醚（6-羟基-2,2’,3,4,4’,5,5’-七溴联苯醚、4-羟基-2,2’,3,4’,5,5’,6-七溴联苯醚和4’-羟基-2,2’3,3’,4,5’,6,6’-八溴联苯醚）与牛血清白蛋白形成了化学计量比1:1和1:2的复合物。

Fig. 1 Identification of BSA/OH-PBDEs binding by ESI-MS. Mass spectra of BSA with (a) and without (b) the addition of6-hydroxy-2,2’,3,4,4’,5,5’-heptabromodiphenyl ether关键词：羟基化多溴联苯醚；牛血清白蛋白；电喷雾质谱；非共价相互作用参考文献[1] Ma, Q.; Wang, C., Bai, H.; Xi, H.W.; Xi, G.C.; Ren, X.M.; Yang, Y.; Guo, L.H. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2011, 22: 1851.Study on the Noncovalent Complexes of Hydroxylated Polybrominated Diphenyl Ethers and Bovine Serum Albumin by Electrospray Ionization MassSpectrometryQiang Ma1,2, Liang-Hong Guo1,*1State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Ecotoxicology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, No.18 Shuangqing Road, Beijing, 100085 2Chinese Academy of Inspection and Quarantine, No.A3 Gaobeidian North Road, Beijing, 100123 In this study, the noncovalent interactions between hydroxylated polybrominated diphenyl ethers (OH-PBDEs) and bovine serum albumin (BSA) were investigated by using positive ion mode electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS). The experimental results revealed that 3 kinds of OH-PBDEs (6-hydroxy-2,2’,3,4,4’,5,5’-heptabromodiphenyl ether, 4-hydroxy-2,2’,3,4’,5,5’,6-heptabromodiphenyl ether and 4’-hydroxy-2,2’3,3’,4,5’,6,6’-octabromodiphenyl ether) could form 1:1 and 2:1 complexes with BSA.。

氨基酸与钠离子非共价键相互作用的电喷雾质谱研究

!""!第#$卷增刊分析测试学报%&’(#$#))*年+月,-./01-230/4-56789&:;<=’&>0<?@;:AB<@=’6<=’C?D?E 2BF (#))*氨基酸与钠离子非共价键相互作用的电喷雾质谱研究吴胜明，杨松成，王杰，王鸿丽，刘炳玉，李爱玲，何昆，魏开华，张学敏（军事医学科学院国家生物医学分析中心，北京G))H$)）实验研究中常常观察到钠离子与一些多肽或蛋白质有较强的非共价键结合能力，这种非共价键相互作用可能与生物的一些功能和活性有关。

为了进一步了解这一结合作用，我们应用电喷雾质谱研究了常见的#)种氨基酸与钠离子在溶液中的非共价键相互作用。

实验研究中发现脯氨酸和苯丙胺酸与钠离子有较强的非共价键结合能力。

!实验部分!"!仪器I:=@@;&JDK;&电喷雾源三重四极串联质谱仪（JDK;&A=??）。

J=??’C<L *()软件，样品溶液由注射泵直接进样。

!"#试剂#)种常见氨基酸，购自2DMA=公司N .=1’，北京化工厂出品，分析纯。

氨基酸溶液：将#)种氨基酸分别配成#<M O !P 的含)(G !甲酸的$)!乙腈溶液。

.=1’溶液：配成#<M O !P 含)(G !甲酸的$)!乙腈溶液。

!"$实验方法先将每种氨基酸溶液以G)!P O AD<的速度注入电喷雾I:=@@;&JDK;&仪器内，K&<B 电压Q$%，获取正离子-20!J2质谱图。

再将每种氨基酸溶液与等体积.=1’溶液混匀，同上进行正离子电喷雾质谱分析。

#结果与讨论在本实验研究中，我们用正离子电喷雾质谱研究了常见#)种氨基酸与钠离子在弱酸性水溶液中的非共价结合情况，实验研究中观察到绝大多数氨基酸在此条件下与钠离子的非共价键结合力很弱甚至没有，但其中脯氨酸和苯丙氨酸与钠离子有较强的非共价键结合能力。

【国家自然科学基金】_电喷雾电离质谱_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729

53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73
整合素快速检测复杂基体表面哌嗪衍生物吴茱萸分析化学分子-离子反应偶氮染料二甘醇乌头碱(ac) 乌头碱串联质谱 α mβ 2i-结构域 α -羟基膦酸酯 hplc-msn hiv-1基因 esi-质谱法 dna识别 dnaworks 2,4,6-三硝基间苯二酚(h_2tnr) 2,4,6-三硝基苯酚(pa)
2009年科研热词推荐指数序号电喷雾电离质谱 5 1 串联质谱 3 2 非共价复合物 2 3 裂解 2 4 蛋白质组学 2 5 环糊精 2 6 溶解度 2 7 抗抑郁 2 8 高效液相色谱串联质谱法 1 9 高效液相色谱-质谱 1 10 高效液相色谱 1 11 飞行时间质谱 1 12 雌二醇 1 13 降解机理 1 14 质谱分析 1 15 质膜 1 16 谷蛋白 1 17 解吸电喷雾电离 1 18 裂解机理 1 19 表面分析 1 20 蛇毒 1 21 蒽 1 22 莲子心 1 23 荧光逻辑门 1 24 色谱保留 1 25 脑损伤 1 26 结构分析 1 27 纳升电喷雾串联质谱 1 28 糖基化 1 29 粳稻 1 30 等电聚焦/十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶双向电泳 1 31 突变体 1 32 磷酸化 1 33 磷酰胺 1 34 电离源 1 35 电泳,凝胶,双向 1 36 电子轰击质谱 1 37 电子电离源 1 38 电喷雾质谱 1 39 电喷雾萃取电离源 1 40 电喷雾电离 1 41 电喷雾时间飞行质谱 1 42 电喷雾 1 43 甲苯-2 1 44 生物转化 1 45 生物碱 1 46 特异pcr 1 47 点突变 1 48 液相色谱-电喷雾电离质谱 1 49 液相色谱-串联质谱 1 50 水稻 1 51 氢/氘交换 1 52

【国家自然科学基金】_电喷雾质谱(esi-ms)_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

推荐指数 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
ms/ms l-天冬氨酸 friedel-crafts反应 dna 4″-烷氧基-1 4′-溴-4-羟基-1 1′:4 1′-联苯 12-氨基乙酰脱氢枞胺
1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年科研热词推荐指数电喷雾质谱 4 质谱 2 药物化学 2 脂三肽 2 电喷雾串联质谱 2 环六脂肽 2 氧载体 2 氧合反应 2 抗真菌剂 2 卡泊芬净 2 黄酮类成分 1 鸡骨草 1 高效液相色谱 1 青天葵 1 锰配合物 1 钴 1 配伍 1 解离常数 1 血管紧张肽ⅲ 1 肠内菌代谢 1 细胞色素c 1 组氨酸 1 磷酸酯 1 相思子碱 1 相互作用 1 皂苷 1 甘遂 1 甘草附子汤 1 甘草 1 水解产物 1 氨基甲酸酯 1 氟虫腈 1 毒性 1 次乌头碱 1 杀虫活性 1 术附汤 1 晶体结构 1 微波辅助提取 1 固相反应 1 合成 1 化学合成 1 乙二胺钴 1 乌头碱 1 中乌头碱 1 下箴刺桐碱 1 三氮唑 1 n-苯甲酰基-脱氢枞胺衍生物 1

一种由谷胱甘肽与B族维生素形成的非共价复合物及其应用[发明专利]

专利名称：一种由谷胱甘肽与B族维生素形成的非共价复合物及其应用
专利类型：发明专利
发明人：储艳秋,蒋公羽,姜丹,戴兆云,潘婷婷,丁传凡
申请号：CN200810039207.4
申请日：20080619
公开号：CN101297957A
公开日：
20081105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于医药技术领域，具体为一种由谷胱甘肽与水溶性B族维生素形成的非共价复合物及其应用。

该非共价复合物由下述方法制备获得：B族维生素和谷胱甘肽按1∶1～1∶2摩尔比混合，然后在室温和pH 6～8条件下，将混合物在培养箱内培育，使反应完全，即得到谷胱甘肽与B族维生素形成的非共价复合物。

其中B族维生素包括维生素B(硫胺素)，维生素B(核黄素)和维生素B(烟酰胺)。

非共价复合物的鉴定采用电喷雾质谱和紫外光谱技术。

本发明提出的非共价复合物具有重要生理功能，可以作为治疗药物，该药物在提供谷胱甘肽对细胞抗氧化和解毒作用的同时，还可促进对B族维生素的吸收。

申请人：复旦大学
地址：200433 上海市邯郸路220号
国籍：CN
代理机构：上海正旦专利代理有限公司
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ESI-MS 分析蛋白质非共价键复合物

ESI-MS分析蛋白质非共价键复合物质谱作为一种分析方法，长期以来一直用于小分子化合物的结构分析。

直到80年代末电喷雾电离质谱（Electrospray Ionization Mass Spectrometry, ESI-MS）和基体辅助激光解析电离飞行时间质谱（Matrix-assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry, MALDI-TOF-MS）两种“软电离（Soft Ionization）”质谱的出现，才将质谱的分析范围扩大到生物大分子的结构分析。

这两种技术具有高灵敏和高质量检测范围，能在飞摩尔(10-15)乃至阿摩尔(10-18)水平检测相对分子量高达几十万的生物大分子。

随着近年来“软电离”技术的进一步发展，质谱技术在蛋白质非共价键复合物研究方面显示了良好的应用前景。

虽然有多种方法可用于检测非共价键复合物，但它们各有优缺点。

凝胶色谱、超速离心、红外光谱、差示紫外光谱、荧光光谱、圆二色光谱等可反映形成非共价键复合物后蛋白质结构发生的变化，但只能提供很少或不能提供关于分子量及复合物化学计量结合数的信息；X-晶体衍射和核磁共振法可用于测定蛋白质的三维结构，能提供详细的结构信息，但都费时且复杂。

X-晶体衍射只有在得到合适晶体的情况下才能应用，而单晶的培养却非易事。

核磁共振分析所用样品量很大且不能分析分子量很大的复合物。

电喷雾电离质谱能够在非常接近天然溶液状态的情况下将非常弱的蛋白质非共价键复合物从液相转变为气相而进行测定，能够更加真实地反映生物大分子的生理状态。

电喷雾离子化技术(ESI)的工作原理：利用位于一根毛细管和质谱进口间的电势差生成离子，在电场的作用下产生喷雾形式存在的带电液滴。

在真空条件下下，液滴表面溶剂蒸发，液滴变小，液滴的电荷密度骤增。

当静电排斥力大于液滴的表面张力时，液滴便发生崩解，形成更小的液滴。

【国家自然科学基金】_非共价相互作用_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
科研热词分子动力学模拟非离子型水溶性卟啉非共价键相互作用非共价改性非共价作用力金属模拟酶超支化聚乙烯超分子化合物蛋白质设计荧光光谱脱氧土大黄苷胶原聚甲基丙烯酸甲酯纳孔分子材料紫外光谱第二配位环境相互作用疏水作用环糊精葡萄糖基转移酶热稳定气体吸附与分离巨正则蒙特卡洛模拟嵌段共聚物多壁碳纳米管单壁碳纳米管协同作用 π -π 相互作用 β -环糊精 zeta电位 laponite
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
科研热词推荐指数非共价相互作用 4 酞菁 2 应用 2 富勒烯 2 光诱导电子转移 2 n-磷酰化多巴胺 2 金纳米粒子 1 蛋白质 1 药物设计 1 胰岛素 1 结合反应机制 1 紫杉醇 1 类黄酮化合物 1 相互作用能 1 相互作用 1 疾病治疗 1 电喷雾质谱 1 电喷雾离子肼-质谱 1 牛血清白蛋白 1 溶菌酶 1 氢键相互作用 1 槲皮素 1 检测 1 抑制剂 1 寡肽 1 多态性 1 增溶 1 堆积作用 1 堆叠 1 地平 1 四氮唑 1 单电子作用势 1 分子设计 1 分子形貌 1 分子对接 1 内禀特征轮廓 1 修饰电极 1 作用势的鞍点 1 二聚体 1 三肽 1 therapy 1 protein 1 phthalocyanine, fullerene, photoinduced 1 electron interaction 1 gold nanoparticles 1 g-四链体dna 1 esi-ms 1 detection 1 cu2 1 20s蛋白酶体 1

(完整版)电喷雾质谱

电喷雾电离质谱（电喷雾部分）的简介ESI—MS的大概结构电喷雾质谱主要有两部分组成, 电喷雾部分和质谱仪部分。

电喷雾部分可以提供一种相对简单的方式, 使非挥发性溶液相的离子转入到气相；而质谱仪部分则可以提供一种灵敏的、直接的检验。

ESI的基本原理ESI 是一种离子化技术，它将溶液中的离子转变为气相离子而进行MS分析.电喷雾过程可简单描述为：：样品溶液在电场及辅助气流的作用下喷成雾状带电液滴，挥发性溶液在高温下逐渐蒸发，液滴表面的电荷体密度随半径减少而增加，当达到雷利极限时，液滴发生库伦爆破现象，产生更小的带电微滴。

上述过程不断反复，最终实现样品的离子化.由于这一过程即没有直接的外界能量作用于分子，因此对分子结构破坏较少，是一种典型的“软电离"方式。

ESI过程ESI过程中大致可以分为液滴的形成、去溶剂化、气相离子的形成3 个阶段。

液滴的形成和雾化样品溶液通过雾化器进入喷雾室，这时雾化气体通过围绕喷雾针的同轴套管进入喷雾室, 由于雾化气体强的剪切力及喷雾室上筛网电极与端板上的强电压（2~6 kV) ,将样品溶液拉出，并将其碎裂成小液滴.随着小液滴的分散, 由于静电引力的作用, 一种极性的离子倾向于移到液滴表面，结果样品被载运并分散成带电荷的更微小液滴。

液滴的形成及电喷雾过程如图2 所示.去溶剂化和离子的形成进入喷雾室内的液滴, 由于加热的干燥气—氮气的逆流使溶剂不断蒸发，液滴的直径随之变小,并形成一个“突出”使表面电荷密度增加。

当达到Rayleigh（雷利）极限时, 电荷间的库仑排斥力足以抵消液滴表面张力时, 液滴发生爆裂, 即库仑爆炸，产生了更细小的带电液滴, 离子的形成如图3所示。

优点：1.电喷雾可以提供一个相对简单的方式使非挥发性溶液相离子（具有高的离子化效率，对蛋白质而言接近100％）转入到气相(主要用来产生分子离子)，从而质谱仪便可提供一个灵敏的直接检测。

2. 电喷雾质谱不但可以用于无机物( 如元素周期表中的大部分元素）的检测分析, 还可以用来分析有机金属离子复合物以及生物大分子的检测分析。

【国家自然科学基金】_电喷雾离子化_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802

科研热词推荐指数液质联用 3 含量测定 3 质谱 2 脑组织 2 1-磷酸鞘氨醇 2 高效液相色谱串联质谱电喷雾法 1 高效液相色谱—电喷雾离子化—质谱 1 高效液相色谱-电喷雾-飞行时间串联质谱 1 轨道阱 1 质谱成像 1 谷氨酸 1 解吸附电晕束离子源 1 解吸电喷雾 1 血药浓度 1 血浆 1 蛋白质组学 1 药效物质基础 1 舍吲哚 1 脂多糖 1 离子阱质谱 1 离子化效率 1 离子化抑制 1 神经递质 1 磷酸化肽 1 电喷雾离子源 1 甘氨酸 1 液质联用法 1 泽兰 1 抗炎 1 快速测定 1 常压离子化 1 常压敞开式离子源 1 定性分析 1 天冬氨酸 1 取样效率 1 化学成分 1 保健食品 1 代谢组学 1 二级高分辨质谱 1 中成药 1 一清胶囊 1 γ -氨基丁酸 1 β -受体阻滞剂 1 uplc-esi-ms-ms 1 sertindole 1 plasma concentration 1 lc-esi-ms/ms 1 l-丝氨酸 1 ftir 1 d-丝氨酸 1 1- 磷酸鞘氨醇 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
2011年科研热词推荐指数高效液相色谱-电喷雾离子化-质谱技术 1 钙锌稳定剂 1 花青素苷 1 稳定性 1 烟草 1 液质联用仪 1 测定 1 氯化聚氯乙烯 1 正相液相色谱-串联质谱 1 检测 1 普萘洛尔对映体 1 手性分离 1 小麦 1 季戊四醇 1 分析方法 1 农药残留 1

电喷雾质谱在手性识别和分析中的应用

收稿:2005年8月,收修改稿:2005年10月　3国家自然科学基金项目(N o.20275045,203900508)资助33通讯联系人　e 2mail :xiejw @电喷雾质谱在手性识别和分析中的应用3刘　勤　张淑珍　吴弼东　申　睿　谢剑炜33　刘克良(军事医学科学院毒物药物研究所　北京100850)摘　要　近年来电喷雾质谱以其快速、灵敏、简便、样品用量少等特点被越来越多地应用于手性分析研究中。

本文综述了目前电喷雾质谱法在手性识别和分析中的应用,包括常用的分析方法及常用的质谱手性选择剂,并对其发展进行了展望。

关键词　电喷雾质谱　手性分析　手性选择剂　非共价相互作用中图分类号:O657163　文献标识码:A 文章编号:10052281X (2006)0620780209Application of E lectrospray Ionization Mass Spectrometryin Chiral R ecognition and AnalysisLiu Qin Zhang Shuzhen Wu Bidong Shen Rui Xie Jianwei33　Liu K eliang(Institute of Pharmacology and T oxicology ,The Academy of Military Medical Sciences ,Beijing 100850,China )Abstract In recent years ,eletrospray ionization mass spectrometry (ESI 2MS )has become m ore and m ore attractive in chiral analysis due to its advantages such as short analysis time ,high sensitivity ,sim plistity ,and small am ount of sam ple.This article reviews the application of eletrospray ionization mass spectrometry in chiral recognition and analysis.Em phasis is put on the different experimental methods and the chiral selectors.The prospect of the application is als o discussed.K ey w ords eletrospray ionization mass spectrometry ;chiral recognition ;chiral selectors ;noncovalent interaction 手性是自然界一种普遍而有趣的现象,广泛存在于物理、化学、材料、医药等各个学科领域中。

质谱技术在多组学研究和医学检验中的应用前景及挑战

质谱技术在多组学研究和医学检验中的应用前景及挑战摘要质谱仪是一种通过测量相对分子质量或质荷比鉴定物质的分析工具，质谱仪通常由3个基本部分组成：即离子源、质量分析器和检测器。

通过将双重／多重质量分析仪串联起来或与气相色谱、液相色谱、毛细管电泳等技术平台联用，可以提高质谱仪的分析性能。

离子源是质谱仪的关键组成，是将分析物进行离子化的部分，在质谱仪发展的早期阶段，由于采用的电离方法很容易破坏有机分子中的共价键，因此很少用于生物分析。

电喷雾电离（ESI）和基质辅助激光解吸／电离（MALDI）等“软”电离方法彻底改变了质谱技术，使质谱技术应用于生物大分子的高通量质量分析成为可能，促进了质谱技术在生物学和临床医学研究中的应用和推广，现代组学中最常用的质谱仪类型有：静电场轨道阱、离子阱、四极杆、傅立叶变换离子回旋共振、飞行时间等。

检验医学在临床诊断和治疗监测方面发挥着至关重要的作用，基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等多组学研究成果促进了全新诊断标志物的研究发现和临床应用。

质谱技术以其高灵敏度、高特异度和高通量的能力满足组学对复杂的生物标本分子组成及相互关系研究的需求，近年来以质谱分析技术为核心的多组学研究发现极大拓展了质谱在医学检验中的应用范围，可以预见基于质谱技术的疾病诊断方法将成为重要的临床检验诊断技术。

关键词：质谱技术；多组学；医学检验中图法分类号：R-331 文献标志码：A1以高性能质谱为核心的组学研究已成为发现检验生物标志物的主要来源生物标志物是指用于疾病诊断、风险评估及预后判断的生物分子，组学领域的扩展和检测技术手段的进步不断拓展了生物标志物的范畴。

目前生物标志物不仅涵盖了传统的核酸、蛋白质、糖类及代谢物等标志物类型，还囊括细胞遗传学和细胞动力学参数，以及体液中的外泌体、细胞等。

在过去的几十年里，研究者用各种组学技术致力于生物标志物的发现和疾病的早期诊断，质谱技术作为组学研究的核心技术，其在生物标志研发策略方面的科学价值和优势越来越受到检验医学的重视。

电喷雾质谱法研究氨基酸的质谱碎裂及其与人参皂苷Rb3的相互作用

价相互作用，并采用直接计算的方法得出这些非共价复合物的解离常数．结果表明，在水介质中，其它氨与基酸相比，酸性氨基酸和碱性氨基酸与人参皂苷结合更稳定．
关键词电喷雾质谱；氨基酸；质谱碎裂；参皂苷；人非共价相互作用
渠琛玲，张寒琦，张华蓉，白雨萍，温慧
（吉林大学化学学院，长春１０１）３０２
摘要
用串联质谱法研究了１种常见氨基酸在正离子和负离子模式下的质谱碎裂规律．结果表明，在正离８
子模式下的分子离子峰强度比在负离子模式下的高一个数量级，基酸 — 氨Ｃ上的羧基和氨基容易脱掉．在正离子和负离子模式下都有两种裂解机理．用电喷雾软电离技术研究了人参皂苷Ｒ与ｌｂ８种氨基酸的非共
中图分类号０５．６７６文献标识码Ａ文章编号０５－７０２０）９１２－６２１９（０８０ —７１００
质谱是一种获得物质分子量的强有力工具，且二级质谱在测定物质结构方面具有更重要的作用．
随着科学技术的发展，电喷雾这种软电离技术更是被广泛应用到非共价复合物方面的研究．人参皂苷是人参的主要有效成分，有抗肿瘤活性，并且能增强人体的免疫力、抗衰老和抗疲劳具能力及降低血浆中过氧化脂质含量．此外，对心血管疾病有较好的疗效Ｊｂ四环三萜类糖苷．Ｒ是

小分子与蛋白体外相互作用测定方法

小分子与蛋白体外相互作用测定方法引言：小分子与蛋白体外相互作用研究是药物发现和设计的基础。

在药物研发过程中，研究小分子与靶蛋白的相互作用可以评估小分子的亲和性、有效性和选择性，并为药物发现提供关键信息。

本文将重点介绍小分子与蛋白体外相互作用的测定方法。

一、质谱法（Mass Spectrometry）质谱法是一种常用于测定小分子与蛋白相互作用的方法。

通过测定小分子与蛋白结合后复合物的质量，可以推断小分子与蛋白之间的相互作用强度和稳定性。

质谱法可以根据小分子的质量和不同的质谱技术，如电喷雾质谱（electrospray ionization mass spectrometry）和表面增强激光解吸离子化质谱（surface-enhanced laser desorption/ionization mass spectrometry），测定小分子与蛋白之间的相互作用。

二、核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）核磁共振是一种常用的小分子与蛋白相互作用测定方法，通过测定小分子与蛋白之间的化学位移差异和核磁共振互作用，可以揭示它们之间的结合方式和结合位点。

核磁共振技术受到磁场均匀性、信号强度和灵敏度等因素的影响，需要精确的实验条件和仪器。

三、化学偶联方法（Chemical Cross-linking）化学偶联方法是一种通过在小分子和蛋白之间引入化学连接剂，形成共价键的方法，从而破坏或改变它们之间的非共价相互作用。

通过测定偶联剂引入的共价键和复合物的稳定性，可以确定小分子与蛋白之间的结合方式和结合位点。

化学偶联方法可以通过质谱法、凝胶电泳和西方印迹等技术来检测偶联反应产物和相互作用位点。

四、光谱法（Spectroscopy）光谱法是一种通过测定小分子与蛋白之间的光谱特性来分析它们之间的相互作用的方法。

光谱法包括紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、圆二色光谱和表面增强拉曼光谱等。

通过测定荧光光谱和圆二色光谱等光谱特性的变化，可以了解小分子与蛋白之间的结构和构象变化，进而推导出它们之间的相互作用情况。

蛋白质表达水平的检测质谱技术的突破

蛋白质表达水平的检测质谱技术的突破随着生物学和医学领域的快速发展，对于蛋白质的研究变得越来越重要。

蛋白质作为生物体内功能的实际执行者，其表达水平的变化可以反映生物体的生理与病理状态。

因此，准确测定蛋白质表达水平的技术迫切需要突破。

在过去，蛋白质表达水平的检测主要依靠免疫学方法，如免疫印迹、免疫组化等。

这些方法虽然可靠，但存在一些限制，如对特定抗体的依赖性、重复性差、低灵敏度和复杂操作等。

为了克服这些限制，研究人员在蛋白质表达水平的检测中开始采用质谱技术，并取得了一些重要突破。

质谱技术主要有两种类型：基于质量/电荷比的质谱和基于质量的质谱。

基于质量/电荷比的质谱（MS）是目前最常用的蛋白质表达水平检测技术之一。

通过将蛋白质样品进行气相或液相离子化，然后将离子进入质谱仪进行测量，可以得到蛋白质的质量/电荷比，从而推断其分子量和组成。

虽然这种方法可以提供蛋白质的相对表达水平，但仍面临诸多挑战，如低灵敏度、不稳定性和样品处理等。

基于质量的质谱（Top-down MS）是近年来出现的一种新技术。

与传统质谱技术不同，Top-down MS将整个蛋白质直接进入质谱仪进行测量，从而可以直接得到蛋白质的完整信息，如序列、修饰、异构体等。

这种方法相对于传统质谱技术具有更高的分辨率和准确性，能够更好地揭示蛋白质的结构与功能，对于研究蛋白质的修饰和异构体具有重要意义。

近年来，蛋白质表达水平的检测质谱技术取得了许多重要突破。

首先，质谱技术的灵敏度得到了显著提高，能够检测到更低浓度的蛋白质。

其次，新的分离和纯化方法的引入，使得复杂样品的处理更加高效和可靠。

此外，生物信息学的飞速发展，为质谱数据的分析和解读提供了强有力的工具。

然而，蛋白质表达水平的检测质谱技术仍然存在一些挑战和限制。

首先，质谱技术的设备和操作成本较高，需要专业的实验室和技术人员进行操作。

其次，复杂样品的准备和纯化仍然是一个瓶颈，需要进一步改进。

此外，质谱数据的解释与分析也是一个难点，需要结合生物信息学和统计学等多个学科的知识和技术。

黄酮类化合物与β-乳球蛋白相互作用的电喷雾质谱研究

黄酮类化合物与β-乳球蛋白相互作用的电喷雾质谱研究徐康宁;田淑珍;白斌;贾婧;甘泉涌;陈强【摘要】采用高效液相色谱-电喷雾-四极杆-飞行时间高分辨质谱(HPLC-ESI-Q-TOF-MS)首次研究了黄酮类化合物与β-乳球蛋白的相互作用,通过直接计算法测定了β-乳球蛋白与3种黄酮小分子(桑色素、槲皮素、杨梅苷)在不同体积比时相互作用的结合常数.结果表明,不同体积比下,桑色素、槲皮素、杨梅苷均能与β-乳球蛋白形成稳定的复合物;单个β-乳球蛋白结合的黄酮小分子数目随着体积比的减小(黄酮小分子比例的增大)而增加,结合常数数量级为103～10 5,结合能力较强;3种黄酮小分子与β-乳球蛋白的结合能力大小依次为:桑色素＞槲皮素＞杨梅苷.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2018(035)010【总页数】5页(P64-68)【关键词】β-乳球蛋白;电喷雾质谱;黄酮类化合物【作者】徐康宁;田淑珍;白斌;贾婧;甘泉涌;陈强【作者单位】襄阳职业技术学院医学院,湖北襄阳441021;襄阳职业技术学院医学院,湖北襄阳441021;襄阳职业技术学院医学院,湖北襄阳441021;襄阳职业技术学院医学院,湖北襄阳441021;襄阳职业技术学院医学院,湖北襄阳441021;襄阳职业技术学院医学院,湖北襄阳441021【正文语种】中文【中图分类】O675.63黄酮类化合物广泛分布于水果、蔬菜、谷物、中草药和茶中，具有抗氧化、消炎、预防癌症、预防心血管疾病等多种生理功能[1-4]。

其空间结构上羟基的数目、位置及是否糖基化等都会显著影响黄酮类化合物在体内的行为，如吸收、代谢、排泄等。

黄酮类化合物水溶性差、生物利用率低，导致其在医学和保健领域的应用受到极大限制[5]。

β-乳球蛋白(β-LG，BLG)存在于大多数哺乳动物的乳汁中，是乳清蛋白的主要成分，具有良好的生物降解性和适应性，能够作为优良的载体[6-7] 。

黄酮类化合物和蛋白质之间的相互作用被广泛报道，但都是黄酮类化合物与血清蛋白的结合，而黄酮类化合物与β-乳球蛋白的相互作用鲜有报道。

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蛋白质非共价复合物的电喷雾质谱研究进展王红霞*,杨松成(军事医学科学院国家生物医学分析中心,北京100850)关键词:电喷雾电离质谱;非共价复合物;蛋白质中图分类号:T Q460.72文献标识码:A文章编号:0513-4870(2001)04-0315-061引言细胞功能通常由生物分子间的弱相互作用即非共价键相互作用而引起的,如酶与底物、蛋白质与配体、蛋白质与蛋白质及抗原抗体反应等。

干扰这些弱相互作用的影响会导致疾病的发生。

如ras-蛋白-GDP(蛋白质-配体),C-干扰素(蛋白质-蛋白质同二聚体),FKBP-rapamy cin(蛋白质-抑制剂复合物)。

因此对这些生物分子间非共价键相互作用进行广泛的研究有助于更好地了解机体是怎样运转的及细胞功能失常是由什么原因引起的,更重要的是人们能有效地预防由于疾病导致的这些正常过程的改变。

现已有多种方法用于检测非共价键复合物,但它们各有优缺点。

凝胶色谱、超速离心、红外光谱、差示紫外光谱、荧光光谱、园二色谱等可反映形成非共价键复合物后蛋白质结构发生的变化,但只能提供很少或不能提供关于分子量及复合物化学计量结合数的信息;X-晶体衍射和核磁共振法可用于测定蛋白质的三维结构,能提供详细的结构信息,但都费时且复杂。

X-晶体衍射只有在得到合适晶体的情况下才能应用,而单晶的培养却非易事。

核磁共振分析所用样品量很大且不能分析分子量很大的复合物(大于40ku)。

质谱作为一种分析方法,长期以来一直用于小分子化合物的结构分析。

直到80年代末电喷雾电离质谱(electrospray ionization m ass spec-trometry,ESI-MS)和基体辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption ionization time of flig ht mass spectrometry,MALDI-TOF-M S)两种/软电离(soft ionization)0质谱的出现,才将质谱的分析范围扩大到生物大分子的结构分析。

随着收稿日期:2000-07-11作者简介:王红霞,女,博士生.*Tel:(010)66931434,E-mail:whxmm@近年来/软电离0技术的进一步发展,质谱技术在蛋白质非共价键复合物研究方面显示了一定的威力。

ESI是一项软电离技术,样品分子在电喷雾电离时通常不发生裂解,它能够在非常接近天然溶液状态的情况下将非常弱的蛋白质非共价键复合物从液相转变为气相而进行测定,能够更加真实地反映生物大分子的生理状态。

到目前为止,用ESI-MS 观察到的不同的非共价键复合物包括蛋白质-蛋白质[1],蛋白质-配体[2],蛋白质-寡核苷酸[3]和蛋白质-双链DNA[4]及蛋白质-金属离子等[5]。

可见,ESI-M S已广泛用于研究蛋白质非共价键复合物。

由于其具有灵敏度高、快速和质量精确度高的优点,复合物的化学计量比能够很容易地推导出。

通过改变源的锥孔(cone)电压、改变溶液的pH值和进样毛细管温度,可以比较不同化合物与蛋白质的亲合力的大小[6]。

对非共价键复合物进行部分酶解或完全酶解,还可以确定小分子与蛋白质的结合位点[7]。

总之,应用ESI-MS研究蛋白质复合物能够在样品用量少(pmo-l sub pmol)、快速的情况下得到可靠的数据和较多的信息。

基于ESI-MS的许多优点,美国一实验室已致力于发展质谱方法研究生物大分子非共价键复合物,以便寻找一种抗癌剂。

他们的策略是从合成的或天然的资源中筛选能够与致病蛋白非共价键结合的抑制剂,以干预致病机理[6]。

该实验室自1990年开展这一项目以来,已用ESI-M S研究了ras-蛋白和其配体GDP[8]和GTP的非共价相互作用。

在最近的工作中,他们用ESI-MS检测到了ras-protein-GDP和有机抑制剂SCH54292和SCH54341的三元复合物,在三元复合物ras-protein-GDP-SCH54292的研究中,他们还确定了药物和ras蛋白的结合位点。

国内对蛋白质非共价键复合物的电喷雾质谱研究起步较晚,仅有长春应用化学研究所开展了金属离子和肽复合物的研究。

崔勐等[9]用电喷雾质谱研究了三肽谷胱甘肽和5种金属离子(Zn2+,Ni2+, Fe2+,Cu2+,Ag+)形成的非共价键复合物。

从上述研究可以看出,ESI-M S作为研究蛋白质非共价键复合物的工具有很好的应用前景。

2电喷雾质谱(ESI-MS)的基本原理[10]典型的电喷雾质谱源是一个金属或玻璃的毛细管。

在毛细管的出口处与反电极之间施加一高电压,样品溶液从毛细管流出时在N2的帮助下形成带电荷的雾滴,随着溶剂蒸发,液滴表面积缩小,导致分析物以单电荷或多电荷离子的形式进入气相。

通常电喷雾离子源处有加热的辅助气体(N2)使样品脱溶剂。

电喷雾电离的特点是蛋白质等生物分子能产生多电荷离子,使质荷比降低到多数质谱仪都可以检测的范围,因而大大扩大了分子量的分析范围。

分析物离子的真实分子量可以根据质荷比及所带电荷数计算,一般由计算机软件完成。

电喷雾质谱可充许有少量的盐和缓冲液,但盐和缓冲液的存在会使仪器的灵敏度降低。

电喷雾质谱的优点是可以方便地与多种分离技术联用,如液质联用和毛细管电泳-质谱联用等。

3电喷雾质谱(ESI-MS)研究蛋白质非共价键复合物的实验条件电喷雾质谱研究蛋白质非共价键复合物成功的关键是很好地了解和调节仪器参数和样品制备。

一般情况下用电喷雾质谱研究蛋白质或多肽的最灵敏和最稳定条件并不适用于蛋白质非共价键复合物的研究。

通常,用电喷雾质谱研究蛋白质时,样品溶于含少量HCOOH或CH3COOH的含一定比例乙腈或甲醇的水溶液中。

此条件下蛋白质已去折叠变性,难以形成非共价键复合物。

在接近生理pH时,蛋白质保持有天然的活性构象,才能形成非共价键复合物。

因此,研究蛋白质非共价键复合物时,样品常溶于2-50mmol CH3COONH4或NH4H CO3中,pH 在5-8比较合适[8,11]。

低的pH值或有机溶剂的存在会导致蛋白质变性,阻碍复合物的形成。

即使溶液中只含有10%的甲醇,也会导致复合物的消失。

电喷雾源温度或进样毛细管温度的高低对蛋白质非共价键复合物也有影响。

在样品能电离的条件下,温度越低越好。

电喷雾源中毛细管和反电极之间的电压或cone电压对复合物的形成也有很大的影响,电压过高时会导致复合物的解离[12]。

总之,所有能够导致蛋白质变性的因素都不利于蛋白质非共价键复合物的形成。

pH值、有机溶剂、温度和电压是在研究蛋白质非共价键复合物时要考虑的几个重要因素。

用电喷雾质谱研究蛋白质非共价键复合物的稳定性也常常是通过改变这几个条件来实现的。

4电喷雾质谱(ESI-MS)在蛋白质非共价键复合物研究中的应用自1991年Ganem[11]等最早应用电喷雾质谱研究细胞浆中受体蛋白质FKBP12及其配体FK506和rapamycin的非共价键复合物以来,该技术被越来越多的学者所应用。

研究内容包括蛋白质-蛋白质相互作用;蛋白质和配体;酶和抑制剂;抗原-抗体反应;蛋白质和寡核苷酸;金属离子和肽等。

本文仅以一些典型事例来说明电喷雾质谱在研究蛋白质非共价键复合物中的广泛应用及其优越性。

4.1蛋白质-蛋白质相互作用电喷雾质谱在研究蛋白质四级结构方面显示出了巨大的能力。

蛋白质之间非共价键复合物有同质和异质两种。

质谱根据质量的差别可以区分这两种复合物。

Brookhaven蛋白质数据库的所有蛋白质中,33%形成了多聚体复合物[13]。

除了这些蛋白质多聚体复合物以外,还有80%为二聚体或四聚体。

电喷雾质谱非常适用于鉴定蛋白质四级结构中的亚基数目。

Loo等[12]报道了HIV整合酶突变体IN F185K 同质非共价键二聚体的电喷雾质谱研究。

H IV整合酶在HIV病毒复制过程中起非常重要的作用,是一个新的抗爱滋病药物的靶点。

由于HIV整合酶的溶解度很小,因此不易搞清它的构象。

IN F185K 是它的一个突变体,溶解度增大,但不影响其活性。

研究表明,H IV整合酶以非共价键二聚体的形式存在并起作用,与晶体结构是一致的。

在pH215的乙腈-水(2B1),含3%乙酸溶液中,IN F185K-IN F185K的电喷雾质谱图是单体的多电荷峰,所带电荷从+12到+22,共11个多电荷峰。

转换后的分子量为1817210。

在酸性及有机溶剂乙腈存在的条件下,IN F185K彻底变性,使蛋白中所有碱性氨基酸都暴露出而带质子,因此形成了最高带+22个电荷的11个多电荷峰。

在pH615的10m mol乙酸铵溶液中,IN F185K的电喷雾质谱图是非共价键二聚体的多电荷峰,在m/z3000左右形成了3个多电荷峰,最高所带电荷为+13。

转换后的分子量为3634519。

在pH615的10mmol乙酸铵溶液中,IN F185K保持有天然的活性构象,形成结构紧密的非共价键二聚体,只有暴露在分子表面的部分碱性氨基酸才能质子化,因此仅有3个多电荷峰。

增加IN F185K的浓度,并未观察到其他非特异性的多聚体。

将cone电压从50V增加到140V,二聚体则降解为单体。

4.2蛋白质和配体Schw artz等[14]用电喷雾质谱研究了小分子配体生物素(分子量244)和亚氨基生物素(分子量243)与由4个亚基组成的大蛋白链亲和素核心core streptavidin(分子量53084)的非共价键结合行为。

链亲和素streptav idin与亲和素一样,和生物素有很特异、很强的亲和力(K d=10-15 mol),使得这一类非共价键复合物在生物化学和分子生物学,尤其是免疫化学和亲和分离中的应用非常广泛。

但它们和亚胺生物素的亲和力很弱(K d= 10-7mol)。

他们进行实验研究时将配体和链亲和素核心溶解于pH81610mmol乙酸铵溶液中,配体和蛋白链亲和素核心core streptavidin的摩尔浓度比为7B1。

在相同的实验条件下进行电喷雾质谱分析,结果表明,生物素和链亲和素核心四聚体形成了4B1的非共价键复合物,与其他方法在溶液中的研究结果一致。

而亚胺生物素和链亲和素核心没有形成复合物。

只有在仪器界面条件极为温和,配体浓度更高和孵育时间更长时才有部分亚胺生物素和链亲和素核心结合,但结合并不完全。

他们用热诱导裂解还研究了配体和链亲和素核心非共价键复合物的稳定性,毛细管温度升高时,复合物裂解,部分蛋白质四聚体也解离为单体。

他们还用负离子电喷雾质谱研究了生物素化的寡核苷酸和链亲和素核心的非共价键结合。

与溶液中的行为一致,寡核苷酸和链亲和素核心化学结合计量比为4B1。

该实验结果表明,用电喷雾质谱研究大分子蛋白和小分子配体相互作用的结果与溶液中用其他方法研究的结果一致,且灵敏、准确、快速,有很好的应用前景。