谷氨酸甲基化修饰的基质辅助激光解吸电离-串联飞行时间质谱分析

利用基质辅助激光解吸电离-串联飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF)高置信度地鉴定了枯草芽孢杆菌中的蛋白酶抑制剂和杆菌肽F两种蛋白及其翻译后修饰,发现在这两种蛋白质中共有5个肽段发生谷氨酸甲基化,其中肽段FELVVYDSEHK存在FE(Methylation)LVVYDSEHK和FELVVYDSE(Methylation)HK两种形式。结果表明,MALDI-TOF/TOF高能CID所提供的丰富断裂信息和全质量范围扫描对提高分析结果的确定性具有重要作用。此外,这5个甲基化肽段都可以检测到相对含量更高的非甲基化肽段,这为降低分析结果的假阳性提供了辅助判据。在低质量区检测到甲基化赖氨酸的亚胺相关离子m/z 98和143,说明发生了赖氨酸的甲基化;检测到m/z 116则提示发生了谷氨酸甲基化。     

溶菌酶基质辅助激光解吸电离-串联飞行时间质谱分析中的不常见修饰及脱水反应

利用基质辅助激光解吸电离-串联飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF)分析了溶菌酶标准蛋白,在常规搜库条件下鉴定到6个独立肽段,Mascot得分420,鉴定覆盖率为54%。此外,经人工解析发现,肽段IVSDG-DGMNAWVAWR(98→112)在样品处理过程中发生了天冬酰胺脱氨化、天冬酰胺脱氨化+甲硫氨酸氧化、天冬酰胺脱氨化+甲硫氨酸氧化+色氨酸氧化等修饰,在激光解吸电离过程中发生脱水反应,脱水位点是脱氨后形成的第103位天冬氨酸。此外,还发现了部分肽段的丙酰胺化修饰。本研究表明,选择一级质谱中的极低丰度离子进行串联质谱分析和利用人工解析方法分析数据库未匹配数据,有可能发现一些特殊的蛋白质修饰,可增加数据利用度和分析结果的确定性。     

血清多肽组及其个体差异的纳升液相色谱-高分辨串联质谱分析

分析和比较疾病组及健康对照组的混合样品是血清多肽组生物标记物研究的常用方法,但对健康个体多肽组的差异和共性关注较少.本研究利用纳升液相色谱-高分辨四级杆飞行时间质谱鉴定健康人混合血清样品(20例)的多肽组,阐明血清多肽组的分子量分布等一般特征,进而选取6例个体样品单独分析并与混合样品的分析结果进行比较,说明正常健康样品之间的个体差异和共同成分.结果表明,可鉴定序列的血清多肽组的分子量范围在7000 Da以下,纤维蛋白原α链等蛋白质所属肽段的检出频率最高,肽段在蛋白质水平上分布具有不均一性,排在前10％的蛋白质占据了约50％的总肽段,而后40％的蛋白质只有1条检出肽段.此外,在所有样品中都检测到了来自于8个蛋白质的12个共同肽段,检测到了N端乙酰化、氨基酸氧化、磷酸化、脱氨化和脱水等翻译后修饰和明显的阶梯序列现象.本研究在肽段序列水平分析了血清多肽组的基本特征和个体差异,可为血清多肽组生物标志物研究提供参考.     

纳升液相色谱-高分辨串联质谱研究不同分离方法对唾液外泌体蛋白质组的影响

外泌体是一系列胞外囊泡,是生物标志物的来源,但目前尚无灵敏高效的唾液外泌体蛋白质分离方法。本研究采用质谱方法比较唾液外泌体试剂盒(Exo Quick,EQ)方法和超高速离心(Ultracentrifugation,UC)方法分离外泌体的效果以及尿素缓冲液、RIPA裂解液、SDS裂解液提取外泌体蛋白质的效果。Brodford法和BCA定量测定结果表明,EQ方法分离0.5 m L唾液外泌体得到的蛋白质含量高于UC方法分离2 m L唾液所得到的蛋白质。进一步的质谱分析表明,前者鉴定到的蛋白质数目亦多于后者;试剂盒分离唾液外泌体与尿素缓冲液提取外泌体蛋白质的方法联用效果最佳,鉴定到194种蛋白质。本方法重现性好、样品用量少、检测结果稳定,可为在唾液外泌体中筛选疾病的标志物提供方法学参考。     

高分辨飞行时间质谱在蛋白质组学相对定量分析中的应用

利用TripleTOF 5600高分辨质谱仪分析牛血清白蛋白等3种蛋白质标准品,研究了质谱离子强度与蛋白质样品相对含量的相关性。蛋白质标准品用胰酶酶切后,稀释成1~1024 fmol/7μL的系列溶液,考察在1~1024 fmol 上样量情况下,肽段的前体离子计数( cps)、蛋白质全部肽段的离子计数之和以及被检出肽段数目与上样量的相关性,以及相同样品在3次平行实验之间这些数值的变化幅度。结果表明。被检出肽段数目与上样量正相关,当cps超过1000时,所有肽段离子强度之和与上样量呈线性关系,但是用最灵敏肽段的离子强度表示更为准确。3次测量同一肽段的最高离子强度通常不会超过最低强度的1.5倍,提示当不同样品中同一蛋白的离子强度相差3倍以上是判断不同样品中相同蛋白质的含量具有差异的可靠阈值。本研究提供了一种利用高分辨率和高扫描速度蛋白质组组学定性数据进行半定量分析的方法,简便、快速,可为相关生物学和医学研究提供参考。     

纳升液相色谱-质谱分析方法的重现性对尿液多肽组分析结果的影响

多肽组学是蛋白质组学技术的延伸和扩展,在医学和生物学研究中的应用日益广泛,但是,多肽组鉴定方法的重现性对实验结果的影响目前尚不清楚.本研究利用纳升液相色谱-高分辨质谱对健康人的尿液多肽组进行了7次平行分析,考察图谱数目、图谱利用率、鉴定的肽段数目、蛋白质数目、样品总离子强度和肽段保留时间等指标的变化,以揭示重复实验之间分析结果的可变性和稳定性.7次测定的肽段数目平均值为208,标准偏差为38;7次结果合并后,得到了归属于114个蛋白质的426个肽段,肽段和蛋白质数目均显著增加;而35个蛋白质的109个肽段在所有7次实验中均被检出,表明多肽组的单次分析结果既具有一定的随机性,又具有相对的稳定性.增加平行实验次数会扩大多肽组数据集,但测定3次以上后增加幅度减小.相比于肽段,多肽组的结果在蛋白质水平上更为稳定,提示利用蛋白质为多肽组的生物标志物更为稳健.     

阿尔兹海默症血清多肽组生物标志物研究

采用个体样品单独分析的方式分析, 比较9个健康对照者、10个阿尔兹海默症(Alzheimer′s disease, AD)患者和12个认知功能障碍(Mild cognitive impairment, MCI)患者的血清多肽组分析结果, 以寻找潜在的AD病生物标志物.结果表明, 高强度的α-2-巨球蛋白肽段VGFYESDVMGR与AD病晚期阶段密切相关, 而载脂蛋白 C-Ⅲ、组蛋白H1.2和组蛋白H1.4的大量降解, 则与中早期AD和认知功能障碍相关联;载脂蛋白 C-Ⅲ和组蛋白H1的降解肽段具有明显的阶梯序列特征, 但在不同样本中的分布具有一定偶然性.AD病发展的晚期与中早期的血清多肽组特征不同, 这4种蛋白质的降解有可能成为AD病潜在的生物标志物.研究结果也证明了, 归属于纤维蛋白原α链、胸腺素β-4和斑联蛋白等蛋白质的肽段是所有血清样本中的优势肽段.本研究提出了利用血清多肽组学方法辅助诊断AD病的方法, 为临床大规模验证提供了依据和参考.     

纳升液相色谱-高分辨串联质谱研究冻存条件对唾液多肽组的影响

唾液多肽组学为疾病相关的生物标记物研究提供了新方法,但冻存条件对分析结果的影响并不清楚。本研究采用氧化石墨烯-磷酸镧纳米复合材料分离富集唾液多肽,利用纳升液相色谱-高分辨串联质谱技术,考察唾液样品分别置于-80℃与-20℃冻存6个月后对唾液多肽组的影响。结果表明,在-80℃冻存条件下的唾液样品中,共鉴定出归属于33种蛋白的429条肽段;在-20℃冻存条件下的唾液样品中,鉴定出595条肽段,对应31种蛋白。实验结果表明,相比于-80℃,唾液置于-20℃条件下的新增加肽段主要来源于已有肽段的降解,并且唾液中的蛋白质也发生了一定降解。本研究在肽段序列水平上考察了冻存条件对多肽的影响,结果表明,-20℃冻存条件不适合长期保存用于多肽组分析的唾液样品。本研究结果可为相关医学研究提供借鉴。