MALDI成像质谱中的蛋白质鉴定策略简介(二)

MALDI成像质谱中的蛋白质鉴定策略简介（二）

MALDI成像质谱（MALDI IMS）系列文章重点介绍与蛋白质谱鉴定相关的方法和技术，本节就MALDI成像质谱工作流程中的蛋白质提取策略进行整理。

使用MALDI IMS方法进行蛋白质谱鉴定的分析方法必须在有效的空间分辨率和灵敏度之间权衡折衷，以平衡鉴定的蛋白质数量。MALDI IMS通过将蛋白质鉴定结果映射到样品中不同的组织亚结构或细胞类型来提供补充数据，每个步骤方法都有独特的性能特征，如空间分辨率，通量，完整的蛋白质/肽兼容性和片段化方法的兼容性等。下图提供了下文中将讨论的互补蛋白质组实验的示意图。

图注：在MALDI IMS工作流程中用于生成蛋白质鉴定的常见正交蛋白质组学实验的示意图。介绍了可实现的空间分辨率，实验持续时间和CID / ETD兼容性。

MALDI成像质谱法组织匀浆蛋白提取

如果想要从组织的离散区域（>250 mm）中分离出样本，则待均质化的样品可以是未解剖的

组织区域，连续组织切片或穿孔活检样本。首先，将样品研磨并进行细胞裂解。细胞裂解可以使用物理方法，然后使用各种溶剂对内源蛋白质进行溶解和提取。提取后，可以直接分析蛋白质（自上而下的分析），或者在MS分析之前（自下而上）进行酶消化。对获得的样品进行纯化可以提高灵敏度（除去盐，去污剂等）。在自下而上和自上而下的工作流程中，复杂的蛋白质混合物通过凝胶电泳或液相色谱分离。尽管组织均质化是组织蛋白质组学工作流程中最常用的策略，但在很数情况下会导致样品失去空间保真度，从而限制了其在组织中离散病灶分析中的应用。

MALDI成像质谱法原位酶消化蛋白提取

MALDI产生的蛋白质在气相中碎片效率很低，为了克服这一挑战，可以进行组织内酶消化的方法来消化较大蛋白形成的肽段。这些肽段更适合直接使用组织进行MS/MS分析。现在常使用原位酶消化的方法对样品进行消化，通过在组织样品上自动喷雾形成均质化的包膜或在样品表面全自动小颗粒液滴沉积的方法（>~200um）实现。在MALDI MS分析前需要对样品进行孵育，胰蛋白酶是最常用的酶，其他内切蛋白酶如Glu-C和Asp-N也可用于IMS分析。样品消化后，可以使用传统的MS/MS方法直接从组织中通过对多肽进行空间定位和测序来实现蛋白鉴定。

本文由北京百泰派克生物科技编辑整理，资料来源：

Ryan, 2019, Protein identification strategies in MALDI imaging mass spectrometry: a brief review

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