新型游离胶分馏器OFFGEL对SH-SY5Y细胞蛋白酶切后肽段分离性能考察

在基于鸟枪法鉴定蛋白的策略中,需要在肽段水平上进行高效良好的预分离。以人多巴胺能神经细胞瘤(SH-SY5Y)为研究对象,考察了游离胶分馏器(OFFGEL)分离肽段的性能。SH-SY5Y细胞全酶切肽段经过OFFGEL分离后,得到24个不同馏分,每一个馏分经过微流液相色谱-质谱检测,发现有83.7%的肽段是专属于一个馏分中,各个馏分中肽段平均等电点与理论值基本一致,且在pH低端肽段的等电点偏差较小,达到良好的聚焦效果。OFFGEL不但能同时分离多达16个样品,而且能够从溶液中回收样品,具有高通量、操作简单、方便后续质谱检测等优点。因此,OFFGEL在蛋白质组学中多肽的分离具有很好的应用前景。     

毛细管反相液相色谱-串联质谱用于肽的鉴定和相对定量分析

建立了一种基于毛细管反相液相色谱-串联质谱联用技术和质谱峰强度数据处理的肽段鉴定和相对定量分析方法。该方法无需对样品中的肽进行化学标记,在对样品进行反相色谱分离和串联质谱分析后,将二级质谱扫描数据进行蛋白质数据库搜索,获得所鉴定肽段的序列、保留时间、质荷比、带电荷数等定性信息;再以此为定位依据,在全扫描质谱数据中提取该肽段对应的离子峰并以该离子峰的峰强度作为定量信息,从而实现对不同样品中的共有肽段进行差异比较分析。以标准蛋白酶解混合肽段为实验对象,以肽段相对强度的相对标准偏差为指标,考察了该方法用于肽段相对定量分析的重现性、检测动态范围以及浓度标准曲线等,为将该方法用于生物样品中内源性肽的差异分析奠定了基础。     

蛋白质组衍生肽段文库用于鉴定酪蛋白激酶2的底物模体

模体是蛋白质二级结构上的一种特征序列,激酶底物通常具有一类特征性的模体,识别底物模体对鉴定激酶底物具有重要意义。为了快速鉴定激酶底物模体,将全细胞蛋白质酶解液作为肽段文库的来源,采用碱性磷酸酶去除肽段的固有磷酸化后构建了用于筛选激酶底物模体的肽段文库。该肽段文库是大量非磷酸化肽段的混合物,将此混合肽段与酪蛋白激酶2和三磷酸腺苷作用30 min后,通过固定化金属离子亲和色谱法富集磷酸化肽段,采用反相液相色谱-串联质谱分析,成功地鉴定到472条非冗余底物肽段,包含451个非冗余磷酸化位点,并由此得到底物模体S/T-D/E-x-D/E。该法能够快速准确地筛选出激酶底物模体,对研究激酶-底物识别以及信号转导过程具有重要意义。     

蛋白质组质谱分析中基于串并联支持向量机的肽段色谱保留时间预测方法

基于质谱的大规模蛋白质鉴定中,在线液相色谱分离发挥了重要作用。色谱保留时间(retention time,RT)是肽段鉴定和定量的重要信息。由于整个色谱分析运行时间中,流动相中的有机相采用了非线性浓度曲线以及样品中肽段之间的相互影响等因素,基于肽段序列的RT预测还存在精度不高、模型推广性能差等问题。本文提出了一种基于串并联支持向量机(serial and parallel support vector machine,SP-SVM)的RT预测方法,能够表征洗脱过程中有机相浓度的非线性变化和肽段之间的相互影响,显著提高了肽段保留时间预测的精度。利用复杂样本数据集验证结果表明,预测RT和实验RT之间的决定系数达到了0.95,超过95%的鉴定肽段的RT预测误差范围小于总运行时间的20%,超过70%的鉴定肽段的RT预测误差范围小于总运行时间的10%。本文提出的模型的性能达到了目前已知的最好水平。     

对虾中氯霉素残留的分析方法研究

用液相色谱-质谱法定量检测对虾中微量的氯霉素残留。采用乙酸乙酯超声提取对虾组织中的氯霉素残留,以甲醇为流动相,选择m／x321／152为氯霉素的检测离子对,用多反应监测(MRM)技术测定。氯霉素流出液相色谱的时间在1．5min以内;线性范围是0．28-28．0μg／L;线性相关系数为0．99991。对虾中氯霉素的定量检测下限是0．07μg／kg,平均回收率在89％以上。该方法快速、灵敏,定量范围宽,检验结果准确可靠,应用性强。     

基于保留时间和质荷比匹配的液相色谱-质谱联用技术用于非标记肽段的差异分析

建立了一种无需化学标记的,基于纳升级毛细管液相色谱-电喷雾离子阱质谱联用技术和质谱数据处理的肽段差异分析方法。本方法采用定量差异分析与肽序列鉴定分析分别进行的策略,首先对样品进行质谱全扫描的液质全谱式分析,在全扫描质谱数据中提取肽特征点信息,通过保留时间和质荷比参数匹配不同样品中的共有肽特征点,比较其相对峰强度有无差异。最后对样品中存在丰度差异的肽特征点进行选择性二级质谱分析和序列鉴定,从而实现复杂样品中肽段的差异比较分析。以血浆蛋白酶解混合物为实验对象,考察了本方法用于肽段相对定量分析的重现性以及浓度信号响应曲线等。结果表明:提取的肽特征点峰强度相对标准偏差的中值<22%,肽段离子强度动态范围达3个数量级,在5～1000fmol范围内对肽段定量具有良好线性关系。本方法可用于不同条件样品中具有倍数差异的内源性肽的比较分析。     

复杂生物体系中蛋白质高效分离分析技术的新进展

继人类基因组计划完成之后,作为一种新的研究策略,蛋白质组学在生命科学研究中发挥着愈来愈重要的作用。由于生物体系的复杂性和多样性,使得分离效率高、灵敏度高、通量高和动态范围宽的分离分析技术平台的研究和应用已成为蛋白质组学研究的重点和热点之一。着重介绍了近年来应用日益广泛的多维色谱预分离、毛细管液相色谱-质谱联用、毛细管电泳及其与质谱联用等高效分离分析技术在复杂生物体系的蛋白质分析中的最新进展。引用相关文献40篇。     

基于高分辨质谱技术的婴幼儿食品中过敏原蛋白质的高灵敏检测

基于高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,选择稳定性好、灵敏度高的特征肽段,利用平行反应监测(PRM)技术,实现了多类过敏原蛋白质的高灵敏度同时检测,并成功应用于婴幼儿食品中过敏原成分的分析。对于婴幼儿食品中蛋白质的提取,与传统的丙酮沉淀法比,采用膜上原位样品预处理方法(i-FASP)可实现更高的蛋白质提取效率和抗干扰能力。所检测的过敏原蛋白质的定量限(LOQ)最小可达到0.028 mg/L,其线性范围最宽可跨越4个数量级,且线性关系良好(相关系数R~2≥0.99)。该方法为食品中过敏原蛋白质组学快速分析提供了一种可靠的分析方法。     

18O同位素标记定量肽段串联体蛋白质结合同位素稀释-多反应监测质谱的蛋白质绝对定量新方法

建立了定量肽段串联体蛋白质(concatamers of Q peptides, QconCATs)结合¹⁸O同位素标记-多反应监测质谱的蛋白质绝对定量新方法。首先对QconCAT重组蛋白质进行了纯度表征,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)表征结果表明重组蛋白质的纯度在99%以上,相对分子质量约为63.4 kDa。对QconCAT重组蛋白质酶切后的肽段混合物进行质谱分析,并经pFind和pLabel软件处理,验证了目标肽段。还考察了QconCAT重组蛋白质的酶切效率和¹⁸O标记效率,并对QconCAT蛋白质结合¹⁸O标记-同位素稀释-多反应监测质谱方法进行了评价。实验结果表明,采用该方法对腾冲嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacter tengcongensis, TTE)中选定蛋白质的肽段进行绝对含量测定时,相对标准偏差小于20%,准确度较高,说明该方法可用于复杂生物样本中蛋白质的绝对定量。更重要的是所建方法不仅解决了细胞培养氨基酸稳定同位素标记(SILAC)技术的重标试剂价格昂贵的问题,也为定量蛋白质组学提供了一种新的方法。     

多维液相色谱-质谱用于酶解猪血蛋白中活性肽的研究

以强阳离子交换柱（SCX）为一维色谱柱,反相柱（RP）为二维色谱柱,采用在线捕集接口形式,通过10通阀连接一、二维色谱柱,构建了二维液相色谱分离系统。将该系统用于酶解猪血蛋白中对血管紧缩素Ⅰ转移酶（ACE）具有活性抑制作用的肽进行分离、鉴定,共检测出104个组分。收集一维馏分,离线注入LC—MS,鉴定出其中含有SAL、DKF、ESF、STVL及FESF5个小肽。     

依赖色谱保留时间的智能化选择反应监测质谱方法的建立及其初步应用

建立了依赖色谱保留时间的智能化选择反应监测质谱方法,并与非依赖色谱保留时间的智能化选择反应监测质谱分析方法对不同体系(牛血清白蛋白酶切物、6种标准蛋白质混合物酶切物、腾冲嗜热菌蛋白提取液酶切物)的分析结果进行了系统比较。结果表明,引入色谱保留时间后的智能化选择反应监测质谱方法能够显著提高肽段及蛋白质的鉴定量,并且在复杂体系（如腾冲嗜热菌蛋白提取液酶切物）中效果尤为明显,鉴定到的肽段及蛋白质的覆盖率可分别达到目标肽段和蛋白质数量的89.62%和92.41%,并且灵敏度高、重复性好,能够实现对质荷比相同但保留时间有差异的肽段的准确鉴定。该方法将在复杂生物样本目标蛋白质组高通量、高灵敏度的鉴定、验证和确认中发挥独特作用。     

Simultaneous Determination of Preservatives,Artificial Sweeteners,and Synthetic Dyes in Kimchi by Ultra-Performance Liquid Chromatography Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry (UPLC-ESI-MS/MS)

Abstract

A simple and rapid method was developed for the simultaneous determination of five preservatives, six artificial sweeteners, and nine synthetic dyes in kimchi using ultra-performance liquid chromatography electrospray ionization tandem mass spectrometry (UPLC-ESI-MS/MS) with multiple reaction monitoring (MRM). The chromatographic separation was performed in 5.5?min using an Acquity UPLC BEH C18 column (100?mm × 2.1?mm, 1.7?µm) with a mobile phase composed of 0.002% trifluoroacetic acid and 10?mM aqueous ammonium acetate or 9:1 (v/v) methanol:acetonitrile. Linear calibration curves were obtained with correlation coefficients above 0.98. The limits of quantification ranged between 0.227 and 8.569?ng/mL, while the recovery values in kimchi samples were from 83.1 to 113.5%. Forty kimchi samples were analyzed for the food additives, with sweeteners detected in more than half of these samples. The most commonly detected sweetener was saccharin, and six of the kimchi samples contained a combination of sweeteners; dulcin, sucralose, acesulfame K, preservatives, and synthetic dyes were not detected. Based on these results, the developed method can be used for the rapid quality control of food additives in kimchi.     

液相色谱-串联质谱法测定海参和海胆中的单唾液酸神经节苷脂

建立了液相色谱-四极杆串联质谱法定量检测海参和海胆中单唾液酸神经节苷脂的分析方法。采用Svennerholm法从海胆或海参样品中提取神经节苷脂,经C8固相萃取柱净化,采用APS-2 NH₂柱(150 mm×2.1 mm, 3 μm),以乙腈和50 mmol/L乙酸铵溶液(pH 5.6)为流动相,梯度洗脱。样品中每种成分的定量在多反应监测模式下进行。该方法具有极高的灵敏度,定量限可低至纳克级。非硫酸酯化单唾液酸神经节苷脂(NMG)和硫酸酯化单唾液酸神经节苷脂(SMG)在1～40 ng进样量范围内呈现良好的线性关系;定量结果显示所测海参样品中美国红参的NMG含量最高,海胆样品中紫海胆的SMG含量最高;海胆中总的单唾液酸神经节苷脂含量(4.30～6.40 mg/g)明显高于各海参样品(8～131 μg/g)。该方法稳定可靠,适合海胆和海参中微量单唾液酸神经节苷脂的定量分析。     

基于质谱的单细胞蛋白质组学分析方法及应用

细胞是生命体的最小组成单位,遗传及外部环境等因素使单细胞异质性广泛存在于众多生物体中。传统的生物学实验获得的结果多是大量细胞的平均测量值,因此在单细胞层面开展研究对于精确理解细胞的生长发育以及疾病的诊断与治疗至关重要。而作为重要的细胞和生命活动的执行者,蛋白质由于其不具备扩增特性,且种类繁多、丰度低、动态分布范围宽,与核酸等其他生物大分子相比,其单细胞组学研究相对滞后。而在所有的检测手段中,荧光检测以及电化学分析方法具有极高的灵敏度,但是囿于其研究通量有限,以及电化学活性依赖,很难成为普适性的单细胞蛋白质组学研究方法。质谱分析作为传统蛋白质组学中最为核心的研究技术,由于其高灵敏、高通量、结构信息丰富等特点,在单细胞蛋白质组学研究中独树一帜。该文综述了近年来基于质谱的单细胞蛋白质组学研究中的代表性方法,根据质谱分析前蛋白质分离方式的差异,将其分为基于毛细管电泳分离、液相色谱分离和无分离手段的直接检测3类方法,在介绍研究现状的同时对这些方法在细胞通量、蛋白质鉴定数目、灵敏度以及方法应用方面进行了总结与比较。最后,基于目前研究中面临的挑战以及发展趋势对基于质谱的单细胞蛋白质组学的研究前景进行了展望。     

组蛋白H3赖氨酸27和36位甲基化修饰的鉴定

采用液相色谱-质谱联用技术结合生物信息学分析手段,研究Hela细胞组蛋白H3赖氨酸(Lysine (K))K27和K36位点带有甲基化和二甲基化修饰的多肽鉴定,通过二级质谱碎片解析和二级碎片丰度分析,对组蛋白H3赖氨酸K27和K36上甲基化和二甲基化修饰进行了鉴定和分析。     

气相色谱-串联质谱法测定土壤中的有机氯农药

建立了气相色谱-串联质谱测定土壤中有机氯农药的方法,同时测定了上海郊区的20个农业土壤。样品前处理包括加速溶剂萃取(弗罗里硅土池内净化)和凝胶渗透色谱净化在线浓缩。采用多反应监测模式的气相色谱-串联质谱分析有机氯农药,降低了背景干扰,提高了分析的灵敏度。在0.001～2 mg/L的质量浓度范围内,各种农药标准溶液的线性相关系数均大于0.995。分别向3种实际土壤样品中添加农药的混合标准溶液,所测定的有机氯农药的平均回收率为65.9%～140.0%,相对标准偏差为1.5%～20.3%(n=5)。有机氯农药的检出限（S/N=3）为0.1～3.0 μg/kg,定量限（S/N=10）为0.3～8.0 μg/kg。实际土壤样品的测定结果表明：六六六(1.82～3.70 μg/kg)和六氯苯(0.94～9.8 μg/kg)有少量检出,滴滴涕的检出率高达100%,其含量范围较宽(1.08～308.76 μg/kg),平均值为53.28 μg/kg,其中85%的样品中滴滴涕含量/(滴滴伊+滴滴滴)含量的比值小于1,表明滴滴涕主要来自于早期的使用     

超高效液相色谱/串联质谱法分析水中的微囊藻毒素

建立了超高效液相色谱/质谱快速、准确、高灵敏度地测定水体中痕量微囊藻毒素（MCYST）的分析方法,并用于实 际样品的分析。采用固相萃取法富集净化样品。该法在5 min内即可完成4种MCYST（LR、RR、LW、LF）的分离及检测;LR 、RR、LW、LF的定量检测限、回收率分别为1.3～6.0 ng/L、91.1%～111%;工作曲线的线性相关系数大于0.99,线性范 围达3个数量级。实际样品分析表明,在所测定的水库水样中均检出了LR和RR,其质量浓度分别为0.0447～2.73 μg/L和0.0208～1.36 μg/L;而在所有的检测样品中均未检出LW和LF。     

Simultaneous Determination of Phenolics and Polymethoxylated Flavones in Citrus Fruits by Ultra-High Performance Liquid Chromatography Coupled with Triple-Quadrupole Mass Spectrometry (UHPLC-QqQ-MS)

Phenolic and polymethoxylated flavones are important bioactive components in citrus fruit. Here, a rapid and sensitive method based on ultra-high performance liquid chromatography coupled with triple-quadrupole mass spectrometry (UHPLC-QqQ-MS) was developed for the simultaneous determination of phenolic and polymethoxylated flavones in the peels and pulp of mandarins, tangelos, and oranges. Three phenolic acids and eight flavonoids, including polymethoxylated flavones, were separated and determined using positive and negative ion modes in a single chromatographic run of only 11?min using the multiple reaction monitoring detection mode. The method was validated with high recoveries from 96.1% to 103.5%, good precision with interday relative standard deviations less than or equal to 7.3%, intraday relative standard deviations ≤2.64%, low limits of detection from 1.0 to 18?µg L^–1, and low limits of quantitation in the range from 3.0 to 61?µg L^–1. The application of this UHPLC-QqQ-MS/MS method to the citrus extracts of three cultivars showed that mandarin fruits contained the highest total amounts of the 11 analytes, followed by tangelos and oranges. This study provides a reliable and quantitative method that can be used for the development of functional products and quality evaluation of citrus fruits.     

喹啉黄中各组分的定性及定量研究

利用高效液相色谱(HPLC)对喹啉黄各组分进行分离并定量,通过液相色谱–串联质谱(LC–MS/MS)对各组分进行定性。以0.01 mol/L乙酸铵溶液和甲醇为流动相进行梯度洗脱,利用Agilent XDB–C18色谱柱对喹啉黄各组分进行分离,峰面积归一化法定量。质谱采用电喷雾负离子(ESI–)模式电离,多反应监测(MRM)模式检测,对喹啉黄各组分进行定性。结果表明,喹啉黄主要成分为喹啉黄一钠盐和喹啉黄二钠盐,分别各有两种同分异构体,各组分质量浓度在5.0~100.0μg/m L范围内与峰面积呈良好的线性关系。加标回收率为98.2%~99.1%,测定结果的相对标准偏差为0.90%~1.58%(n=6)。该方法具有良好的精密度和准确度,可用于喹啉黄中各组分的测定。     

二氧化钛富集磷酸肽方法优化及在腾冲嗜热厌氧菌磷酸化蛋白质组分析中的应用

为了提高二氧化钛富集磷酸肽法对磷酸肽的富集效率,以6种标准蛋白酶切肽段混合物为研究对象,对二氧化钛富集磷酸肽过程中的乙腈比例、三氟乙酸比例、二氧化钛用量等条件分别进行了优化。结果表明在乙腈含量为80%(v/v),三氟乙酸含量为1%(v/v),二氧化钛用量与需要富集肽段的质量比为40:1的条件下,可以取得较好的富集效果。将优化后的富集方法应用于腾冲嗜热厌氧菌磷酸化蛋白质的分析,初步鉴定到25个磷酸化蛋白质,为进一步研究这种极端环境下生存的低等生物的生命活动提供了参考信息。