文档介绍：生物化学与生物物理进展
ProgressinBiochemistryandBiophysics
2010,37(1):94~102
基于电子捕获裂解/电子转运裂解串联质谱
技术的蛋白质组学研究*
孙瑞祥 1)** 董梦秋 2)** 迟浩1) 杨兵2) 秀丽蕴 1) 王乐珩 1) 付岩1) 贺思敏 1)
(1)中国科学院计算技术研究所,智能信息处理重点实验室,北京 100190;2)北京生命科学研究所,北京 102206)
摘要蛋白质组学的兴起带动了质谱技术的快速发展,而质谱技术的进步则拓宽了蛋白质组学研究问题的广度. 最近 10 年
内,肽段或完整蛋白质在质谱仪中的裂解技术———电子捕获裂解(electroncapturedissociation,ECD)与电子转运裂解(electron
transferdissociation,ETD)逐渐发展起来. ECD 和 ETD 在蛋白质组学中的应用,特别是在蛋白质的翻译后修饰鉴定和“自顶
而下(Top-down)”的完整蛋白质裂解研究中已经展示出了诱人的前景. 对 ECD 和 ETD 的基本原理、质谱特点、仪器实现、
数据解析算法与软件开发,以及在蛋白质组学中的应用进展等方面进行了比较系统全面的阐述,并对当前的研究问题、面临
的技术挑战与未来的发展趋势等方面作了深入剖析.
关键词电子捕获裂解,电子转运裂解,碰撞诱导裂解,串联质谱技术,计算蛋白质组学
学科分类号 Q51,TP39 DOI: .
质谱技术已经成为当前蛋白质组学研究中不可切、在质谱仪中离子化的肽段. 肽碎裂过程主要产
或缺的平台,质谱数据的信息质量直接决定了蛋白生 b 和 y 类型的离子,如图 1 所示[1]. 相应地,常
质鉴定的可靠性和鉴定数量. 目前,蛋白质鉴定最用的蛋白质鉴定软件也主要是利用这两种类型的离
主要的方法是利用串联质谱检索蛋白质序列数据子峰信息与理论质谱进行匹配,可靠的匹配结果一
库[1]. 虽然它可以较好地解决大部分简单或中低复般依赖于匹配上较多的强度较高的连续谱峰. CID
杂程度的蛋白质鉴定问题,但随着人们对复杂的蛋在蛋白质鉴定中已经有很多成功的应用,但随着蛋
白质翻译后修饰鉴定需求的提高,由碰撞诱导裂解白质组学研究的逐渐深入,人们对肽段或蛋白质的
(collisioninduceddissociation,CID)方式获得的串联碎裂提出了更多更高的要求. 如对于非胰蛋白酶酶
质谱在鉴定翻译后修饰问题上遇到了很多技术困切的较长肽段,或者发生翻译后修饰的肽段,CID
难,如由于显著的中性丢失而导致质谱中与氨基酸的碎裂途径往往受到很大的抑制,导致产生的质谱
序列相关的离子信息减少、难以确定修饰位点等. 有用信息相对于未修饰的肽段减少,使得鉴定结果
1998 年发现的电子捕获裂解(electroncapture 的可靠性显著降低. 因此,寻求新的更有效的碎裂
dissociation,ECD)[2]和 2004 年发现的电子转运裂解方法最近几年已成为蛋白质质谱领域的一个重要研
(electrontransferdissociation,ETD) [3] 可以很好地解究