从质谱数据鉴定多肽蛋白质
质谱在蛋白质分析中的应用
质谱在蛋白质分析中的应用蛋白质是构成生命体的基本分子之一,承担着许多生物学过程的关键作用。
因此,研究蛋白质结构和功能对于理解生命体的本质、解决疾病治疗问题都有着非常重要的意义。
而质谱技术作为一种高精度、高灵敏度的分析手段,在蛋白质研究领域中有着广泛的应用。
质谱技术是利用质荷比或质量分布的差异来分离和测定化合物的一种分析方法。
蛋白质的分子量一般在几千到几百万之间,结构也非常复杂,因此需要先进行分离和纯化,然后用质谱技术进行进一步的分析和鉴定。
质谱在蛋白质分析中最常用的方法是质谱仪联用色谱技术(MS/MS)。
这种方法通过对蛋白质进行酶解得到多肽,再通过液相色谱分离得到单一的多肽物质,最后用质谱仪进行较为准确地分析。
质谱仪可以将多肽分子转化为气态离子,然后根据它们的质量-电荷比进行分离和检测。
质谱仪联用色谱技术可以用于鉴定蛋白质序列、确定多肽修饰、鉴定蛋白质相互作用等。
除了质谱仪联用色谱技术外,还有几种其他的质谱技术常用于蛋白质分析。
例如:飞行时间质谱(TOF-MS)可以用来测定多肽的分子量,以及定量分析,它的主要优点是灵敏度高,精度好;惊奇电场离子陷阱质谱(Q-TOF MS)可以用于高通量酶解和多肽鉴定,它对蛋白质结构和修饰也有较好的解析力;离子流动管质谱(IM-MS)可以用于气态蛋白质的分析,特别是对于具有高度异构体的蛋白质有很大的优势。
总的来说,质谱技术在蛋白质分析方面有着重要的应用,可以用于蛋白质质量的鉴定、氨基酸序列的鉴定、翻译后修饰的鉴定、蛋白质拓扑结构的鉴定、蛋白质互作的鉴定以及定量分析等。
但是质谱技术也有其局限性,例如对于大型蛋白质的分析、对于蛋白质结构的鉴定有一定的困难等,因此需要采用多种技术手段相结合的方法来进行分析。
随着质谱技术的发展和应用不断拓展,蛋白质研究的深度和广度也在不断提高。
质谱技术在蛋白质研究中的应用,对于人类生命健康和疾病治疗等方面都有着重要的意义。
基于质谱的蛋白质鉴定,第4节:基于MALDI-MS-PSD的多肽序列分析
基于质谱的蛋白质鉴定,第4节:基于MALDI-MS-PSD的多肽序列分析尽管MALDI原则上是一种软电离技术,几乎只产生完整的生物分子离子,但MALDI在电离过程中会形成相当程度的亚稳态离子。
对于肽和蛋白质离子,这种亚稳定的离子行为不仅会引起中性小分子(如水和氨)的损失,还会引起多种肽键断裂。
MALDI-MS中有两种不同类型的碎片反应:(i)在激光撞击后几百ns内,质谱仪的离子源附件的离子的“迅速碎片” (prompt fragmentation)和(ii)PSD则需要较长一些的时间(μs),在将来源于MALDI的离子从离子源提取到RETOF质谱仪的第一个无电场区域的过程。
一般认为,分析物离子在萃取过程中的碰撞激活,以及在电离过程后能量过剩的离子的单分子衰变,都被认为是造成PSD现象的原因。
由于PSD发生在无电场区域,碎片离子的速度与其完整的母离子保持相同的速度,因此在线性MALDI-MS光谱中不能被观察到。
可以通过用一个静电离子镜或“场电子场”代替无场区末端的检测器,这会颠倒入射离子的飞行路径,碎片离子就可以从其完整的母离子中分离出来。
由于它们的动能较小,它们不像完整离子那样深入反射层,因此会更早地从该场中弹出,并且在MALDI-RETOF-MS光谱中的表观质量会低于其前体离子。
由于大多数反射电子场在给定的电压设置下仅具有有限的动态分离范围,因此需要将其逐步降低到较低的电压,以便分离和聚焦整个目标碎片质量范围(通常可以获得10-15个片段)。
一旦反射电子场通过人工合成的已知肽段进行了校准,即可将片段光谱胶合在一起以形成PSD光谱,这时所有片段离子的质量都可以确定。
也可以使用弯曲场反射器,将场几何(field geometry)同时应有于分离和聚焦产生的所有碎片离子,从而避免使用单级或双级反射器的耗时的电压渐进过程。
通过研究肽离子的MALDI-PSD片段,可以推测PSD是酰胺键断裂的主要结果,非常类似于低能碰撞活化解离(CAD)诱导的肽的片段化行为。
液相质谱法实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过液相质谱法(LC-MS/MS)检测胶原蛋白多肽,验证该方法在胶原蛋白检测中的灵敏度和特异性,为胶原蛋白的定量分析提供实验依据。
二、实验原理液相质谱法是一种高效、灵敏的分析技术,结合了液相色谱(LC)和质谱(MS)的优点。
本实验采用液相色谱-质谱联用技术,通过检测胶原蛋白特异的多肽片段,实现对胶原蛋白的定性和定量分析。
三、实验材料1. 仪器:液相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱仪、分析天平、水浴锅、涡旋仪等。
2. 试剂:胶原蛋白试样、胰蛋白酶、甲醇、磷酸、流动相储备液、标准品、内标品等。
3. 试剂规格:胰蛋白酶(1mg/mL)、甲醇(分析纯)、磷酸(分析纯)、流动相储备液(甲醇:水=65:35)。
四、实验步骤1. 样品制备(1)将胶原蛋白试样溶解于适量去离子水中,加入适量胰蛋白酶,在37℃水浴中酶解过夜。
(2)酶解结束后,将样品用滤膜过滤,取滤液进行液相色谱分析。
2. 液相色谱-质谱条件(1)色谱柱:Eclipse XDB C18色谱柱(250mm×4.6mm,5μm)。
(2)流动相:甲醇-水(65:35)。
(3)流速:0.8mL/min。
(4)柱温:30℃。
(5)进样量:10μL。
3. 质谱条件(1)电离方式:电喷雾电离(ESI)。
(2)扫描方式:多反应监测(MRM)。
(3)碰撞能量:20eV。
4. 数据分析(1)根据质谱图谱,使用肽段序列信息和数据库匹配算法鉴定胶原蛋白。
(2)通过计算肽段的峰面积或峰高,定量样品中的胶原蛋白。
五、实验结果1. 胶原蛋白多肽的鉴定根据质谱图谱,成功鉴定出胶原蛋白特异的多肽片段,如Gly-Pro-Gly-Gly等。
2. 胶原蛋白的定量分析通过液相色谱-质谱联用技术,对样品中的胶原蛋白进行定量分析,结果显示胶原蛋白含量为0.5mg/mL。
六、实验讨论1. 液相质谱法在胶原蛋白检测中的应用具有高灵敏度和高特异性,可以准确检测出不同来源的胶原蛋白。
dilute and shoot质谱
dilute and shoot质谱
Dilute and Shoot(稀疏和射击)质谱技术是一种基于液相色谱与质谱联用的分析方法,主要用于生物样品中蛋白质、多肽和代谢物的定性和定量分析。
原理:Dilute and Shoot技术结合了液相色谱的分离能力和质谱的鉴定能力。
在液相色谱分离过程中,样品中的蛋白质或肽段被分离,随后进入质谱进行分析。
通过测量离子的质量与电荷比(m/z),可以确定化合物的分子量和组成。
样品处理:在Dilute and Shoot质谱分析之前,需要对样品进行适当的处理和预处理。
这可能包括蛋白质的提取、消化、脱盐和纯化等步骤。
液相色谱分离:通过液相色谱分离样品中的不同组分。
在液相色谱中,不同组分根据其特性在流动相和固定相之间的分配差异进行分离。
常用的色谱柱填料包括硅胶、C18和其他有机聚合物。
质谱分析:经过液相色谱分离后的组分进入质谱进行分析。
在质谱中,组分离子化后,根据其质量与电荷比被分离和检测。
常见的质谱检测器包括光电倍增管和多通道阵列检测器。
数据解析:通过将质谱数据与已知蛋白质或肽段的数据库进行比对,可以确定化合物的身份。
数据库中包含了各种蛋白质的氨基酸序列信息,通过比对可以鉴定出样品中的蛋
白质或肽段。
应用:Dilute and Shoot质谱技术在生物医学研究、药物发现、蛋白质组学和代谢组学等领域有着广泛的应用。
它可用于鉴定生物样本中的蛋白质、多肽和代谢物,了解生物过程的分子机制,发现疾病标志物和治疗靶点等。
蛋白质鉴定方法的原理
蛋白质鉴定方法的原理引言:蛋白质是生物体内最基本且重要的分子之一,它们参与了多种生物过程,如信号传导、酶催化和结构维持等。
为了研究蛋白质的性质和功能,科学家们需要准确地鉴定和定量蛋白质。
本文将介绍几种常用的蛋白质鉴定方法的原理。
一、SDS-PAGE电泳法SDS-PAGE(聚丙烯酰胺凝胶电泳)是一种常用的蛋白质分离和鉴定方法。
它基于蛋白质在电场中的迁移速度与其分子量成反比的原理。
在这种方法中,蛋白质样品首先与SDS(十二烷基硫酸钠)反应,使蛋白质获得负电荷,并且在凝胶中被分离成不同的带状。
然后,通过电泳,蛋白质在凝胶中移动,最终形成一条分离的蛋白质带。
二、Western blotting法Western blotting(免疫印迹)是一种常用的蛋白质鉴定方法,它可以检测特定蛋白质在复杂混合物中的存在与否,并确定其分子量。
该方法基于蛋白质分子的特异性结合能力。
首先,蛋白质样品经过SDS-PAGE分离,然后将蛋白质转移到聚合物膜上。
接下来,在膜上进行免疫反应,使用特异性抗体与目标蛋白质结合。
最后,通过添加底物使特定蛋白质产生可见的信号。
三、质谱法质谱法是一种高效的蛋白质鉴定方法,可以准确地测定蛋白质的分子量、氨基酸序列和修饰等信息。
质谱法基于蛋白质在质谱仪中的离子化原理。
首先,蛋白质样品经过胰蛋白酶消化,产生多肽片段。
然后,这些片段通过质谱仪离子化,并在质谱图中生成特定的质荷比。
最后,通过与数据库中的质谱图进行比对,可以确定蛋白质的氨基酸序列和修饰信息。
四、荧光染色法荧光染色法是一种常用的蛋白质鉴定方法,通过荧光探针与蛋白质结合,产生特定的荧光信号来实现蛋白质的检测。
荧光染色法基于荧光分子与蛋白质的非共价相互作用。
常用的荧光染色剂有SYPRO Orange、SYPRO Red和SYPRO Ruby等。
这些染色剂可以与蛋白质结合,并在荧光光谱中产生独特的峰值。
通过测定样品的荧光信号强度,可以定量和鉴定蛋白质。
质谱技术在生物医药领域中的应用
质谱技术在生物医药领域中的应用质谱技术是一种基于分子质量和结构的分析技术,被广泛应用于生物医药领域。
在这个领域中,质谱技术被用来鉴定、定量和分析蛋白质、多肽、小分子化合物等生物分子,以及研究它们之间的相互作用。
一、质谱技术在蛋白质鉴定中的应用蛋白质是生物体内最为复杂的分子之一,它们中的每一个氨基酸都具有不同的物理和化学性质。
质谱技术能够对蛋白质进行序列鉴定、修饰分析和定量分析。
目前最常用的方法是质谱分析的两个技术:MALDI-TOF谱和ESI-Q-TOF谱,这些方法可以在非常短的时间内,对蛋白质进行快速鉴定和定量。
二、质谱技术在代谢组学中的应用代谢组学是一种研究生物体内代谢产物及其整个代谢网络的综合性学科。
生物代谢过程的异常往往与生物体内代谢产物到目标物的变化有关,而质谱技术能够完整地覆盖代谢产物的谱图,实现对代谢物质的鉴定、定量和分析。
例如,气-质联用谱(GC-MS)和液-质联用谱(LC-MS)等技术,已经成为代谢组学研究中最为常用的分析工具。
三、质谱技术在药物代谢中的应用质谱技术能够发现药物代谢性质、药物结构、代谢途径和代谢产物等信息,有助于发现新的、更有效的药物。
它通过研究药物在体内的输送、转化和排出过程,为药物代谢机理的研究提供了可靠的数据。
因此在新药研发过程中,质谱技术几乎已经成为了药物代谢研究中不可或缺的工具。
四、质谱技术在生物标志物鉴定中的应用生物标志物是指能够诊断某种疾病、指示疾病进展、预测病情、预测治疗反应或者评价治疗效果的物质。
它们可以是蛋白质、代谢物或其他组分。
质谱技术是确定生物标志物的快捷而可靠的方法之一。
研究人员可以利用质谱技术鉴定并研究特定的生物标志物。
总之,质谱技术在生物医药领域中具有关键性的作用。
它不仅可以帮助科学家们了解生物分子的性质和功能,同时也为药物研发、疾病早期诊断和治疗提供了有力的支持。
因此,随着生物医药领域的不断发展,质谱技术将继续发挥其重要的作用。
质谱技术在蛋白质多肽化学.pptx
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第二节
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MALDI-TOF-MS
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(TOF massanalyzer)。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 TOF质量分析器被认为是与MALDI的最佳搭配。
• 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(m/z) 来对该多肽进行分析,以判断该多肽源自哪一个蛋 白。
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MALDI-MS
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。
Ar+(高动能的)+ Ar(热运动的)
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经电荷交换后的低动能(热)的Ar+被偏转出快原子流,获得高动能快速的Ar原子 对样品分子进行轰击,一般样品调在甘油基质之中,当快原子束轰击在涂有样品的金 属板上,快原子大量动能以各种方式消散,其中的一些能量导致样品的挥发和离解。
多肽鉴定--检测技术
百泰派克生物科技
多肽鉴定
多肽是指比寡肽更长的,连续的,无分支的肽链,含20-50个氨基酸的肽链。
生物活性多肽与生物体生命活动中的多种生理功能有关,因此多肽的分离与鉴定是十分重要的。
百泰派克生物科技提供基于质谱的多肽鉴定服务。
多肽
肽是由2至50个氨基酸经肽键连接的形成的短链。
少于十个或十五个氨基酸的链被称为寡肽,包括二肽,三肽和四肽。
多肽是指比寡肽更长的,连续的,无分支的肽链,一般指含有20-50个氨基酸的肽段。
肽与核酸、寡糖、多聚糖等一样,都属于生物聚合物和低聚物的化学大类。
大于五十个以上氨基酸的多肽被称为蛋白质。
蛋白质由一种或多种以生物学功能方式排列的多肽组成,可以结合到配体上,例如辅酶和辅因子,结合到另一种蛋白质或其他大分子上,例如DNA或RNA,也可以结合到复杂的大分子复合物上。
科学家们在对多肽的称谓上没有十分严谨,也会将多肽称为肽。
多肽鉴定
生物体存在有许多生物活性多肽,它们与生物体生命活动中的多种生理功能有关,因此多肽的分离与鉴定是十分重要的。
多肽鉴定的方法可按照对多肽一级结构鉴定和二级结构鉴定进行分类,其中一级结构鉴定的常用方法包括:质谱分析,氨基酸组成分析,氨基酸序列分析;二级结构鉴定的常用方法包括:圆二色谱法(CD),核磁共振法(NMR)及X-衍射等方法。
蛋白质鉴定的质谱法
蛋白质鉴定的质谱法
首先,质谱法的基本原理是利用质谱仪测定蛋白质分子的质量。
质谱仪能够将蛋白质分子离子化,并根据离子的质荷比来测定其质量。
通过比较实验测得的质谱图与已知蛋白质的质谱图数据库,可
以确定样品中蛋白质的身份。
其次,质谱法也可以用于测定蛋白质的氨基酸序列。
这种方法
通常涉及将蛋白质分子分解成小片段,然后使用质谱仪测定这些片
段的质量。
通过比较实验测得的片段质谱图和已知氨基酸序列的数
据库,可以确定蛋白质的氨基酸序列。
此外,质谱法还可以用于研究蛋白质的修饰,如磷酸化、甲基
化和糖基化等。
这些修饰可以通过质谱分析来确定其位置和类型,
从而揭示蛋白质功能的调控机制。
在实际应用中,质谱法通常与其他技术相结合,如色谱分离、
核磁共振和基因组学等,以实现对复杂蛋白质混合物的全面分析。
总的来说,质谱法作为一种高灵敏度、高分辨率的分析技术,在蛋
白质鉴定和研究中发挥着重要作用。
多肽蛋白质QE鉴定
百泰派克生物科技
多肽蛋白质QE鉴定
QE即Q Exactive,是美国赛默飞公司生产的一种具有快速扫描和多重检测能力的
质谱仪。
多肽蛋白质QE鉴定就是利用高分辨率QE质谱仪对多肽和蛋白质进行鉴定。
质谱分析法作为当前蛋白质组学研究以及生物大分子研究领域中强有力的分析技术,可以实现高通量的、高分辨率的、高要求的以及复杂的蛋白质以及多肽样品鉴定,包括定性定量分析、分子质量分析、氨基酸组成分析、一级结构鉴定以及翻译后修饰情况鉴定等。
质谱技术实现以上多种鉴定都是以其可以鉴定分子质量为基础而实现的,比如对于翻译后修饰的蛋白质/多肽来说,其发生修饰的氨基酸残基的分子
质量会增加相应修饰基团的分子量值,而质谱能检测到这种分子质量变化,因而可以用于验证或鉴定蛋白质或多肽是否含有翻译后修饰以及发生了何种修饰。
百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Q ExactiveHF质谱平台,结合Nano-LC
纳升色谱,提供高效精准的多肽蛋白质QE鉴定服务技术包裹,可对各种多肽和蛋
白质样品如蛋白质/多肽提取物、SDS-PAGE蛋白条带、2D蛋白胶点、pull-down及Co-IP等样品中的蛋白质进行鉴定,包括分子量、含量、序列以及翻译后修饰等,
欢迎免费咨询。
多级质谱进行蛋白质多肽测序的原理
多级质谱进行蛋白质多肽测序的原理一、引言多级质谱(MS)是一种用于分析蛋白质和多肽的技术,通过对这些生物分子进行碎片化和质量分析,可以揭示它们的结构和功能。
多级质谱在生物医学研究、药物开发和临床诊断中发挥着重要作用。
其中,蛋白质多肽测序是多级质谱应用中的一个重要领域,它可以帮助科研人员和临床医生深入理解蛋白质的组成和功能,以及相关疾病的发病机制。
二、多级质谱进行蛋白质多肽测序的基本原理1. 样品制备在进行多级质谱蛋白质多肽测序之前,首先需要从样品中提取蛋白质,并将其进行消化。
消化的目的是将蛋白质分解为多肽,为后续的分析提供基础。
2. 液相色谱-质谱联用(LC-MS)LC-MS技术是多级质谱进行蛋白质多肽测序不可或缺的环节。
液相色谱用于分离多肽混合物,质谱则用于对分离的多肽进行质量分析。
通过LC-MS,可以获取多肽的质量信息和碎片信息。
3. MS/MS数据分析MS/MS是质谱中的一个重要环节,它通过将多肽进行碎片化,然后对碎片进行质量分析,从而得到多肽序列的信息。
MS/MS数据分析需要利用生物信息学工具和数据库进行配对,得出多肽的序列信息和可能的氨基酸残基修饰信息。
三、多级质谱进行蛋白质多肽测序的深度与广度多级质谱进行蛋白质多肽测序既具有深度又具有广度。
在深度方面,多级质谱可以对样品中的数千种蛋白质进行分析,揭示它们的多肽组成、氨基酸残基修饰和空间结构;在广度方面,多级质谱可以对蛋白质进行全面的组学研究,包括蛋白质的表达水平、相互作用关系和功能富集通路。
四、多级质谱进行蛋白质多肽测序的个人观点和理解从我个人的观点来看,多级质谱进行蛋白质多肽测序是一项非常复杂而又强大的技术。
通过对蛋白质进行高效的分析,我们可以更深入地理解生命的奥秘,探寻疾病的发病机制,发现新的药物靶点,以及指导个性化医疗的实施。
然而,多级质谱进行蛋白质多肽测序也面临着诸多挑战,比如样品制备的标准化、数据解释的标准化和结果的可重复性。
高效液相色谱-质谱法分析僵蚕蛋白酶解多肽
高效液相色谱-质谱法分析僵蚕蛋白酶解多肽李灿;侯林;于瑞雪;张玉娟【摘要】分析僵蚕蛋白酶解多肽类成分的相对分子质量和氨基酸组成.采用高效液相色谱-质谱联用正离子模式进行分析,以Hola C18色谱柱(100 mm×2.1mm,2.7μm)为分离色谱柱,以0.05%甲酸水溶液和0.05%甲酸-乙腈溶液为流动相,根据质谱一级、二级碎片离子信息,确定酶解多肽类相对分子质量信息和氨基酸组成.僵蚕样品经酶解后得到相对分子质量在500~1000之间的多肽,经LC-MS分析,多肽由低于10个的氨基酸组成.高效液相色谱-质谱法分析平台可用于分析多肽化合物的相对分子质量和氨基酸组成,这有利于酶解多肽的生物活性分析.%The relative molecular mass and amino acid composition enzymolysis polypeptide from Bombyx Batryticatus was analyzed. The relative molecular mass information and amino acids of enzymolysis polypeptide were identified by high performance liquid chromatography-mass spectrometry in positive mode using Hola C18(100 mm×2.1mm, 2.7 μm) column. The mobile phase was 0.05% formic acid water solution and 0.05% formic acid-acetonitrile solution. The relative molecular mass of enzymolysis polypeptide was 500-1000 Da, the number of amino acid of enzymolysis polypeptide was less than 10. The LC-MS analysis platform can be used to analyze the relative molecular mass and amino acid of peptide by enzymolysis, which is in favor of the analysis of biological activity about enzymatic polypeptide.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2017(026)002【总页数】5页(P11-15)【关键词】僵蚕;酶解多肽;氨基酸;相对分子质量【作者】李灿;侯林;于瑞雪;张玉娟【作者单位】山东中医药大学药学院,济南 250355;山东中医药大学附属医院,济南250011;山东中医药大学药学院,济南 250355;山东中医药大学实验中心,济南250355;山东中医药大学附属医院,济南 250011【正文语种】中文【中图分类】O657.7由多个氨基酸以肽键为桥梁相互连接而生成的化合物称为肽。
串联质谱数据的从头解析与蛋白质的数据库搜索鉴定
串联质谱数据的从头解析与蛋白质的数据库搜索鉴定盛泉虎解涛丁达夫(中国科学院上海生物化学研究所,上海200031)摘要蛋白质的鉴定是蛋白质组学研究中必不可少的一步。
用串联质谱(tandem mass pectrometry,MS/MS)可以进行多肽的从头测序(de novo sequencing),并搜索数据库以鉴定蛋白质。
用图论以及真实谱-理论谱联配(align-ment)的方法对串联质谱得到的多肽图谱进行从头解析,得到了可靠的多肽序列,并应用到数据库搜索中鉴定了相应的蛋白质。
同时,还用统计的文法对SwissProt以及TrEMBL蛋白质数据库进行了详细的分析。
结果表明,3个四肽或者2个五肽者1个八肽一般可以唯一地确定一个蛋白质。
关键词蛋白质组信息学;串联质谱;数据库;蛋白质鉴定随着人类基因组计划接近尾声,蛋白质组的研究日益受到重视。
一般研究过程主要包含三个部分:分离与研究目的相关的蛋白质;蛋白质的鉴定;蛋白质功能的细致研究[1]。
其中蛋白质的鉴定是非常重要的一步。
现在,世界上有很多与数据库搜索结合在一起的鉴定方法,如氨基酸组成、由一级质谱得到的肽指纹图谱以及从Edman降解或者串联质谱得到的多肽序列。
在蛋白质鉴定的各种方法中,氨基酸组成分析一般作为其他方法的辅助手段。
肽指纹图谱鉴定的可靠性受酶切位点多少以及肽段质量兼并性的影响。
序列的匹配一向被认为是特异性最好的鉴定方法。
例如N端序列,一般5个残基就右以鉴定80%以上蛋白质[2]。
但是Edmam降解需要花费大量的时间。
随着质谱技术的发展,通过串联质谱测定蛋白质的多肽序列,并搜索数据库成为大通量鉴定蛋白质的新方法。
而结合肽指纹图谱等其他信息则可以大大提高鉴定的灵敏度。
采用串联质谱测定蛋白质多肽序列并用于数据库搜索来鉴定蛋白质,涉及两个问题;(1)如何从串联质谱数据从头解析出可靠的多肽序列;(2)多长的多肽序列可以唯一的确定一个蛋白质。
从串联质谱数据从头解析多肽序列,现在已经有多种方法,其中比较早的有Taylor等[3]提出的Lutefisk法,较新的则有Dančík等[4]提出的Sherenga法。
用于串联质谱鉴定多肽的计量方法
用于串联质谱鉴定多肽的计量方法
1质谱鉴定多肽
质谱鉴定多肽是一种重要的鉴定手段,它可以有效地对多肽的结构进行谱学表征,以获得重要的生物信息。
随着质谱技术的发展,许多生物学上的结构与功能关系得以迅速破译,同时也促进了药物开发与研究的进展。
质谱鉴定多肽,用于生物分子特异性及功能性的鉴定,其中最重要的是肽链段的计量。
2质谱式计量
质谱式计量是一种有效的适用于串联质谱的计量方法,可以比较精准地定量多肽的段。
最常见的是使用ESI-MS质谱和MALDI-TOF质谱,其目的是根据质谱图中获得的信号面积来计算轻变体的比例,从而定量分析不同段的多肽。
该方法依赖于新一代质谱技术,可实时扫描,加快样品检测的速度,提高定量的准确性和重复性。
3质谱分析流程
质谱定量分析涉及一系列流程,主要包括:(1)采用蛋白酶消化,将蛋白质片断为肽类;(2)通过HPLC将消化物组合,随后进行ESI-MS和MALDI-TOF质谱分离和定量分析;(3)根据质谱定量图中获得的信号,计算各段多肽的加权面积,用于多肽的折算。
4特点
质谱定量方法可以比较准确的定量多肽段,具有准确性高、少量样品分析、减少消耗、快速可靠等优点。
然而,由于杂质的存在,特定的特异性氨基酸可能受到干扰,影响计量结果的准确性。
因此,在质谱定量中,PEAK的准确判断以及肽段定量均需要一定的经验和专业知识。
5总结
总之,质谱定量是一种用于特征分解和定量多肽段的有效技术,它有助于对多肽的特定分子结构和功能机理进行精确分析,从而可以更好地为药物开发提供有效的理论支持。
然而,实际的实施过程中,仍需要专业的分析水平和实验经验,以便确保计量结果的准确性,促进药物开发进程。
蛋白质、多肽等大分子的质谱分析
蛋⽩质、多肽等⼤分⼦的质谱分析蛋⽩质、多肽等⼤分⼦的质谱分析检测仪器:1、基质辅助激光解吸附电离飞⾏时间质谱(MALDI-TOF MS)2、基质辅助激光解吸附电离串联飞⾏时间质谱(Autoflex III MALDI-TOF/TOF)3、纳升液相电喷雾四级杆飞⾏时间串联质谱仪(micrOTOF-Q II? ESI-Qq-TOF)主要应⽤:1、⽣物⼤分⼦的分⼦量检测2、蛋⽩质、多肽的纯度鉴定3、蛋⽩质的肽指纹图谱检测4、混合组分的分⼦量分布检测5、合成物质的分⼦量检测与纯度评价6、重组蛋⽩的分⼦量检测与纯度评价7、蛋⽩质的多肽谱检测8、⾎清多肽谱的检测9、PEG修饰的蛋⽩药物的研究样品要求:1、样品含量: 50-100Fmol (液体约5ul)2、样品形式: 液体;⼲粉;胶粒/条带3、⾮胶样品: 挥发性盐<20mM,⽆PBS、SDS和尿素等物质4、胶类样品: 银染过程中未使⽤戊⼆醛作为固定剂5、保存⽅式: 液体建议低温,胶类⽤去离⼦⽔防⼲蛋⽩质及多肽质谱鉴定简介博奥⽣物有限公司蛋⽩质实验室于2006年开始对外提供多肽和蛋⽩质测试服务,包括多肽和蛋⽩质的分⼦量和序列测定,蛋⽩种类鉴定。
博奥采⽤串联质谱法(Tandem Mass Spectrometry, MS/MS)鉴定蛋⽩,可靠性⾼。
蛋⽩经胰酶消化形成的肽段进⼊质谱,⼀级质谱检测多肽分⼦的⼤⼩,然后再将肽段打碎,形成⼀系列离⼦即N端离⼦系列(B系列)和C端碎⽚离⼦系列(Y系列)。
质谱再检测碎⽚离⼦的⼤⼩,即⼆级质谱。
将质谱数据与蛋⽩数据库进⾏⽐对,获得肽段的序列,特定的多肽序列对应着特定的蛋⽩,从⽽鉴定出待检测蛋⽩。
除了鉴定单个蛋⽩,我们的液相⾊谱和质谱联⽤平台(Liquid Chromatography- Tandem Mass Spectrometry, LC-MS/MS)还具有分析混合蛋⽩的能⼒。
MALDI-TOF MS(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry)是另⼀种常⽤的质谱平台,通过肽指纹图谱(Peptide Mass Fingerprinting, PMF)来鉴定蛋⽩质。
多肽的分子量用什么测
百泰派克生物科技
多肽的分子量用什么测
分子质量是蛋白质和多肽的基本理化性质参数,也是蛋白质/多肽定性鉴定中的关
键理化参数。
对于一个特定的蛋白质/多肽来说,其分子质量也是确定的。
因此,
分子质量的正确与否直接代表着所鉴定的蛋白质/多肽种类是否正确。
常用的蛋白质/多肽分子质量的测定方法主要包括SDS-PAGE凝胶电泳法、高效液相色谱法(HPLC)以及新发展起来的质谱法(MS)等。
电泳法是最简单最原始的分子质量检测方法,但是其检测的分辨率不高,结果不够精确,且检测范围也有限,对于分子质量过小和过大的肽段无能为力。
质谱法具有更高的分辨率、准确率和通量,且对样品的需求量少,可对复杂的蛋白质/多肽混合物进行分析,已成为分子质量
鉴定的强有力工具。
常用的质谱法如基质辅助激光解吸附飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、电子喷雾质谱(ESI-MS)、快原子轰击质谱(FAB-MS)以及场解吸附质谱(FD-MS)等。
其中,MALDI-TOF-MS和ESI-MS的检测范围较大,可对分子质量范
围为0.7~600kDa的蛋白质/多肽进行鉴定。
百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Q ExactiveHF质谱平台,结合Nano-LC
纳升色谱,提供高效精准的蛋白质/多肽分子量鉴定服务技术包裹,可对各种蛋白
质/多肽复合物、蛋白质与小分子复合物的分子量进行测定等,欢迎免费咨询。
多肽质谱鉴定
百泰派克生物科技
多肽质谱鉴定
多肽是一类比蛋白质简单的由氨基酸组成的化合物。
多肽质谱鉴定指的就是利用质谱法对多肽进行鉴定。
百泰派克生物科技提供基于质谱的多肽鉴定服务。
多肽简介
具有生物活性多肽是有机体中涉及各种细胞功能的生物活性物质,参与对有机体的调节,包括激素调节、神经递质调节、细胞生长与增殖调节,以及免疫调节等多个方面。
研究多肽的结构和生理功能在生命科学中意义重大。
当下,生物活性肽的开发利用以经遍布医药、食品、保健、以及化妆品等行业。
质谱鉴定
质谱鉴定是利用质谱对样品进行鉴定的技术,其原理是离子化源将样品进行离子化后,根据不同离子之间质荷比的差异来分离离子和检测离子的分子量。
多肽质谱鉴定
多肽质谱鉴定指的就是利用质谱法对多肽进行鉴定。
多肽质谱鉴定主要是鉴定多肽的一级结构,通过检测多肽的氨基酸序列信息获取多肽的序列或翻译后修饰信息。
多肽鉴定常用串联质谱进行。
从代测样品中提取出多肽以后,先用色谱法分离,然后离子源将分离后的多肽进行离子化,之后一级质谱检测完整多肽离子的质荷比,二级质谱检测被惰性气体分子轰击后的多肽碎片离子,通过软件分析二级质谱得到的碎片离子的图谱即可获得多肽的氨基酸序列信息或翻译后修饰信息,从而实现多肽鉴定。
采用质谱仪分析多肽结构过程中质荷比指的是什么
百泰派克生物科技
采用质谱仪分析多肽结构过程中质荷比指的是什
么
多肽是由两个以上氨基酸脱水缩合组成的化合物分子,其结构与蛋白类似,肽段大小通常为6-50个氨基酸,在血压调节、免疫调节、葡萄糖糖代谢等生理活动中具有重要作用。
通常采用质谱仪对多肽结构进行分析鉴定,其中串联质谱结合生物信息学分析是多肽结构分析的主流技术。
串联质谱是通过对多肽样品离子的质荷比的测定进行多肽结构的分析,被分析的多肽样品首先进行离子化,然后利用不同多肽离子在电场或磁场条件下的质荷比不同而分开,获得多肽的质谱图数据,进而分析多肽的结构信息。
因此,采用质谱仪多肽结构进行分析过程中质荷比指的是肽段离子在电场或磁场条件下带电离子的质量与所带电荷的比值,以m/z表示;解析基于多肽质荷比和离子峰强度的质谱图,可实现多肽的结构分析及其相对定量分析。
百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合nanoLC-MS/MS纳升色谱,提供多肽质谱鉴定分析服务。
您只需告知我们您的实验目的并寄出样品,我们将负责项目后续所有事宜,包括细胞培养、蛋白提取、蛋白分离纯化、肽段分离、质谱分析、质谱原始数据分析、生物信息学分析。
多肽液质分析
百泰派克生物科技
多肽液质分析
液质分析即液相色谱-串联质谱(LCMS)分析,它将液相色谱的分离与质谱的鉴定作用结合起来,是多种化合物分离鉴定中常用的分析技术。
多肽是一种组成和结构类似蛋白质的生物分子,二者没有明显的界限,主要是根据分子量来进行区分,多肽进行液质分析可以实现多种鉴定,包括种类、分子质量、含量、结构特征以及翻译后修饰,鉴定的大致流程为将待测的多肽酶解消化后利用液相色谱技术对消化得到的小分子肽段进行分离收集,再进行质谱检测,最后对一级质谱以及二级质谱等信号结合相关数据库软件以及生物信息学分析手段进行分析,即可实现多肽分子质量、含量、结构以及翻译后修饰等鉴定。
百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Q ExactiveHF质谱平台,结合Nano-LC 纳升色谱,提供高效精准的多肽液质分析服务技术包裹,您只需要将您的实验目的告诉我们并将您的样品寄给我们,我们会负责项目后续所有事宜,包括多肽提取、蛋白酶切、肽段分离、质谱分析、质谱原始数据分析、生物信息学分析,欢迎免费咨询。
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► 在讨论这些问题之前,我们先看一看目前常
用的质量纹算法。
常用的质量纹算法
► 现在试验中可用的算法有:
Mascot: Profound: /cgi/cgibin/Profound Expasy tools: http://www.expasy.ch/tools/ PeptideSearch: http://mac-mann6.emblhttp://mac-mann6.emblheidelberg.de
Genpept示例 Genpept示例
Genpept示例 Genpept示例
FASTA格式 FASTA格式
► FASTA格式就是蛋白的氨基酸序列。 FASTA格式就是蛋白的氨基酸序列。
虚拟酶解
► 对应于送进质谱仪的样品,我们可以对数据
库里的序列作一次虚拟的酶解。
质量排列
► 虚拟酶解的结果,产生了一系列的多肽,我
► 由于无法预知一个电泳点上有多少蛋白质,
PMF的效果可能会受到很大的影响。 PMF的效果可能会受到很大的影响。
多肽质量纹:小结
► 质量纹算法是用一级质谱鉴定蛋白质的经典
方法。 ► 质量纹算法比较简单,一般使用较简单的统 计模型,速度一般较快。 ► 质量纹算法的效果受到很多方面的限制,首 先是仪器精度的限制,其次是样品中可能有 多个蛋白的限制。这使得质量纹算法不是理 想的分析复杂混合物中蛋白成分的方法。 ► 返回
肽键及其断裂
一些常见的特殊情况
► 除了普通的肽键断裂以外,还经常有一些特
殊的情况。 ► Neutral loss: 某些酸性氨基酸可能会在CID中 某些酸性氨基酸可能会在CID中 丢失一个水分子(H 丢失一个水分子(H2O),而碱性氨基酸会 在CID中丢失一个氨分子(NH3)。 CID中丢失一个氨分子(NH ► 翻译后修饰:有时,二级质谱中需要考虑某 些氨基酸可能被修饰(磷酸化、糖基化等), 这些修饰可能改变残基的分子量。
► 我们将简略的介绍质量纹鉴定法。而用更多
的时间讨论用于二级质谱上的方法。
多肽质量纹鉴定
► 多肽质量纹(Peptide 多肽质量纹(Peptide
Mass Fingerprinting, Fingerprinting, PMF)是从一级质谱(MS)中鉴定多肽的主 PMF)是从一级质谱(MS)中鉴定多肽的主 要方法。 ► 多肽质量纹一般都是在MALDI-TOF仪器的结 多肽质量纹一般都是在MALDI-TOF仪器的结 果上进行。 ► 其原理就是利用了蛋白序列数据库中的多肽 质量的信息。 ► 我们下面的讨论,先假设一张质谱图对应一 个蛋白。后面会讨论处理多个蛋白的情况。
Peak m/z: 1019.08
解决方案
► 第一个解决的办法是限制用来搜索的数据库。
比如,你如果做的试验用的是小白鼠的组织, 那么你可以只在鼠类的数据库中搜索,这样 就可以减低出现这种情况的可能性。 ► 第二个解决的办法是要求必须有多个多肽和 数据库相匹配,才做出最后的蛋白质鉴定。
多匹配
DFPIANGER EPISVSSQQMLK VLDALDSIK 1019.09 1347.56 974.13 SHHWGYGKHBGPZHWHKDFPIANGERQSPVNID TKAVVQDPALKPLALVYGEATSRRMVN NGHSFNVEYDDSQDKAVLKDGPLTGTYRLVQFHF HWGSSBBQGSEHTVDRKKYAAELHLV HWNTKYGDFGTAAQQPDGLAVVGVFLKVGDANP ALQKVLDALDSIKTKGKSTDFPNFDPG
算,匹配上的几率也会比较大。
► 质量纹算法必须考虑这个问题,给短蛋白一
定的补偿。
多个蛋白的情况
► 第三个问题就是在一张质谱图中可能有多个
蛋白存在。
► 通常,MALDI-TOF是与双向电泳连接使用。 通常,MALDI-TOF是与双向电泳连接使用。
双向电泳的一个电泳点上可能有2 双向电泳的一个电泳点上可能有2-3个蛋白, 这样就增加了鉴定的难度。
法。其一是质量纹鉴定法(Peptide 法。其一是质量纹鉴定法(Peptide Mass Fingerprinting),另外一种是二级质谱的数 Fingerprinting),另外一种是二级质谱的数 据库搜索鉴定法(MS/MS 据库搜索鉴定法(MS/MS Database Searching)。 Searching)。
Carbonic anhydrase II
SLLPNVLDYWTYPGSLTTPPLLESVTWIVLKEPISV SSQQMLKFRTLNFNAEGEPELLML ANWRPAQPLKNRQVRGFPK
多匹配可以大大降低随机匹配的概率,从而增加结 果的可信度
长蛋白和短蛋白
► 第二个问题:长蛋白可能会更容易的被匹配。 ► 因为长蛋白里的多肽数目较多,即以概率来
肽键断裂的说明
► CID中,肽键的断裂方式有非常多的可能性。 CID中,肽键的断裂方式有非常多的可能性。
关于具体的断裂方式,可以去查询生物化学 方面的书籍。这些问题超过了本课程的范围。 ► 通常,我们只考虑b系列和y系列。原因是我 通常,我们只考虑b系列和y 们使用的电压较低,其他系列的离子不易产 生。 ► 但实际上,如果能够清楚的知道我们究竟需 要考虑什么样的断裂方式,对搜索算法的设 计会有很大的帮助。
利用二级质谱图
► 我们刚才谈到了,多肽质量纹有其先天的不
足。其中,最糟糕的是它不能处理多个蛋白 的混合物。 ► 如果我们能够处理混合物,就可以减少很多 用于纯化上的时间和精力。 ► 那么,怎么才能从混合物中鉴定蛋白呢?这 就要用到二级质谱。
二级质谱图
► 在一级质谱图中,选择其中的一个峰,对其
进行CID过程,就得到一张二级质谱图。 进行CID过程,就得到一张二级质谱图。
128.09496 113.08406 131.04049 114.04293 97.05276 128.05858 156.10111 87.03203 101.04768 99.06841 186.07931 163.06333
氨基酸质量表
Met Asn 71.03711 Pro 103.00919 Gln 115.02694 Arg 129.04259 Ser 147.06841 Thr 57.02146 Val 137.05891 Trp 113.08406 Tyr Y W V T S R Q P M N
Lys Leu
K L
Lysine Leucine Methionine Asparagine Proline Glutamine Arginine Serine Threonine Valine Tryptophan Tyrosine
128.1742 113.1595 131.1986 114.1039 97.1167 128.1308 156.1876 87.0782 101.1051 99.1326 186.2133 163.1760
通过残基鉴定多肽
De-novo Sequencing De► 这种通过残基来鉴定多肽的方法被称为De这种通过残基来鉴定多肽的方法被称为De-
novo Sequencing。 Sequencing。
► 当我们拥有近乎完美的二级质谱图时,我们
可以采用这种De可以采用这种De-novo Sequencing的办法。 Sequencing的办法。
们可以计算每个多肽的质量。
► 最后一个R的质量多加了18,这是因为我们写 最后一个R的质量多加了18,这是因为我们写
在下面的是残基的分子量。
质量排列的
► 把所有多肽的质量排序。
质量纹
► 如此,质谱图上的质量就可以与多肽上的质
量相匹配。
质量纹
► 这就是多肽质量纹(PMF)的最基础的思路。 这就是多肽质量纹(PMF)的最基础的思路。 ► 但是,真正的将之作为一个鉴定蛋白质的方
第四讲 从质谱数据鉴定多肽/ 从质谱数据鉴定多肽/蛋白质
中科院自动化所 李伏欣
开场白
► 在之前的讲座中,我们已经学到了关于蛋白
质组学中的重要工具— 质组学中的重要工具—质谱仪的知识。
► 蛋白质组学里,质谱仪的作用是鉴定混合物
中的蛋白质。然而,没有数据分析的辅助, 它是做不到这一点的。
讲座大纲
► 本讲座中,将分别讲述两种鉴定蛋白质的方
PMF中的问题 PMF中的问题
► 第一个问题:质量相近的多肽怎么处理? ► 在现实的蛋白数据库中,多肽的数量是很庞
大的。这里面难保不会有质量非常相近的多 肽。这样,就造成了质谱图上的一个峰可能 匹配不止一个多肽,于是我们就难以知晓这 张质谱图究竟代表哪个蛋白。
质量相近的多肽
多肽 DGAPLESSSR REGESTPSR DFPIANGER DPLASSSWR YVPLKDQR HLQLPAPSR VLFLNGIDK [M+H+] 1019.0490 1019.0520 1019.0940 1019.0940 1019.1800 1019.1830 1019.2200
► 这里的假设是一级质谱中的一个峰就对应了
一个多肽,实际情况可能并不是这样。
► 先看一张二级质谱图,然后我们来解释CID过 先看一张二级质谱图,然后我们来解释CID过
程。
典型二级质谱图
CID
► CID,即Collision-induced CID,即Collision-
Dissociation,是通 Dissociation,是通 过撞击使得多肽的肽键断裂的过程。 ► 在做二级质谱的试验时,质谱仪选择一级质 谱中的一个峰,也就是对应质荷比的这些离 子,让这些离子高速撞击质谱仪中的惰性气 体,使其肽键断裂,这就是CID。 体,使其肽键断裂,这就是CID。
一级质谱图
► 蛋白质经过酶解后,送入质谱仪,得到一级