文档介绍：质谱分析在
蛋白质组学中的应用
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质谱······························ 2
蛋白质组学························ 2
质谱分析在蛋白质组学中的应用······ 4
参考文献······························ 6
附录1································ 8)
16120901(生技)
20092348 王德美
摘要:
蛋白质组是基因组研究的继续,以基质辅助激光解吸附飞行时间质谱和电喷雾质谱为代表的现代生物质谱技术,为蛋白质组的研究提供了必要的技术手段。主要通过获取蛋白质、多肽的分子量以及修饰片段的信息,研究蛋白—蛋白间相互作用、翻译后修饰乃至基因表达水平的变化等方面的情况,从而扩充和完善蛋白质组学的研究【1】。本文旨在收集整理相关信息,反映质谱技术在蛋白质组学中应用的发展现状,为相关人员提供初级资料。
质谱
质谱( Mass SPectrometry)是带电原子、分子或分子碎片按质荷比(或质量)的大小顺序排列的图谱。质谱仪【2】是一类能使物质粒子高化成离子并通过适当的电场、磁场将它们按空间位置、时间先后或者轨道稳定与否实现质荷比分离,并检测强度后进行物质分析的仪器。
原理
质谱分析原理是通过进样使试样中各组分电离生成不同荷质比的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器,利用电场和磁场使发生相反的速度色散——离子束中速度较慢的离子通过电场后偏转大,速度快的偏转小;在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转,即速度慢的离子依然偏转大,速度快的偏转小;当两个场的偏转作用彼此补偿时,它们的轨道便相交于一点。与此同时,在磁场中还能发生质量的分离,这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上,不同质荷比的离子聚焦在不同的点上,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。
生物质谱仪器
长期以来,由于生物样品的非挥发性、热不稳定性以及分子量大等特征,质谱的应用仅局限于对小分子的分析。从上世纪八十年代起这一情况发生了戏剧性变化,基质辅助激光解吸附(MALDI)和电喷雾(ESI)技术【1】的发展促进了质谱仪器的巨大发展,新的质量分析器的研发和各种多级的复杂的仪器的设计和组合层出不穷。
用于生物领域的质谱仪通常包括三个部分【3】:离子源、质量分析器和检测器。质量分析器是质谱的核心元件,决定着生物质谱的灵敏度、分辨率、质量准确度和生成大量信息的碎片离子谱图的能力。目前在生物质谱领域有四种基本的质量分析器:飞行时间、四极杆、离子阱和傅利叶变换离子回旋共振、Orbitrap【4】,它们的设计和性能不尽相同,各有其优点和劣势。这些分析器可以独立使用,也可以串联使用以发挥各自的优点。
2、蛋白质组学
基因组研究自从开展以来已经取得了举世瞩目的成就【5】,大量涌出的新基因数据迫使我们不得不考虑这些基因编码的蛋白质有什么功能这个问题。不仅如此, 在细胞合成蛋白质之后, 这些蛋白质往往还要经历翻译后
复杂的加工修饰,基因组学远远无法解决这些问题,因此蛋白质组学(proteomics)应运而生【6】。