基质辅助激光解析电离质谱用于多肽和蛋白质亚硝基化修饰研究

亚硝基阴离子是生物体内重要的生物调控小分子,广泛分布于生物体的血液和组织中,能使蛋白质发生硝基化和亚硝基化修饰,并且调控生物体的多种生理过程.本研究应用高灵敏度的基质辅助激光解析电离-飞行时间串联质谱(MALDI-TOF-MS)技术,以合成的标准肽段和肌红蛋白为模型系统.研究了蛋白质和多肽主链N端氨基与赖氨酸侧链氨基对HNO2反应的敏感性,并考察了反应体系和不同的反应时间对HNO2与多肽的反应完全程度的影响.结果表明,HNO2能与肽段N端的伯氨基发生重氮化反应,形成的叠氮化中间产物不稳定,放出氮气形成碳正离子,碳正离子可进一步发生取代或消除反应.发生取代反应,水溶液中的羟基取代N-末端氨基形成M+1产物,既使得产物比原肽段分子量多1 Da;发生消除反应,脱掉1分子的氨,又生成M-17烯烃衍生物,从而使产物比原肽段分子量少17 Da.当采用1 mol/L乙酸和1 mol/L的亚硝酸钠作为反应体系时,反应5 min, 肽段的N端氨基即可完全与HNO2反应生成羟基取代产物和烯烃衍生物.而在上述条件下,未发现赖氨酸侧链氨基与HNO2反应,说明HNO2主要与肽段和蛋白的N端氨基发生反应.     

基质辅助激光解析电离飞行时间质谱分析合成聚合物样品制备的研究进展

基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）在合成聚合物的表征手段中具有不可替代的优点,可以提供聚合物的质量分布、嵌段长度、端基等信息.但由于合成聚合物的离子化效率通常不佳,因此样品制备是分析成功的关键.从基质、基质添加剂以及混样方式3个方面综述了MALDI-TOF质谱分析合成聚合物样品制备的研究进展.     

激光解吸电离质谱新型液相基质研究

选用包括纳米粒子在内的多种基质化合物,构成了多种不同组成的液相基质.以多肽、蛋白、大环寡糖和有机小分子等数种类型化合物为样品,系统地考察了不同液相基质在基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)分析中的应用情况,探讨了与固体制样方法的异同点.实验结果表明,有些液相基质对多类化合物具有较好的通用性,而有些液相基质对某些特定类型化合物的分析特别有效.     

壳聚糖的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析

利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析甲壳素脱乙酰化降解产物——壳聚糖,对基质、制样方法等影响MALDI-TOF-MS测定结果的因素进行了研究。实验发现,以2,5-二羟基苯甲酸(DHB)为基质,二次结晶法制样分析壳聚糖,既获得了壳聚糖的分子量信息,又可以推断壳聚糖的脱乙酰度,对壳聚糖的制备及其质量与性能控制有着十分重要的指导意义。     

香豆素类新基质用于基质辅助激光解吸／电离飞行时间质谱对聚乙二醇的测定

首次以6种香豆素衍生物--3-氨基香豆素(3-AC)、3-羟基香豆素(3-HC)、3-羧基香豆素(3-CC)、4-甲基-7-羟基香豆素(4-M-7-HC)、3-乙酰氨基香豆素(3-AcAC)和3-苯基-7-乙酰氨基香豆素(3-ph-7-AcAC)为基质对聚乙二醇样品进行基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI TOF-MS)分析.结果表明:3-AC、3-HC和3-CC均能有效解吸电离聚乙二醇样品,产生分辨率高、离子信号强、信噪比高的质谱图,不仅测定了聚乙二醇样品的数均相对分子质量、重均相对分子质量和聚合度分布,还能够准确地推测出样品的端基结构和重复单元,将为改善高分子合成反应条件和机理推导提供确凿依据.3-AC、3-HC和3-CC香豆素衍生物将为MALDI TOF-MS分析高分子聚合物提供新的基质选择.     

基质辅助激光解吸电离质谱分析糖类物质

基质辅助激光解吸电离质谱（MALDI-MS）是一种样品无需衍生、图谱解析简单、灵敏度高、快速便捷的分析生物样品结构的方法,已被广泛用于糖类物质的结构分析。此技术与HPLC、糖苷酶外切技术以及各种串联质谱等技术结合使用,可给出糖类物质详细的结构信息。本文介绍了基质辅助激光解吸（MALDI）离子化技术的原理、特点、与飞行时间质量分析器（TOF）联用时的相关技术和裂解方式,以及MALDI-MS在分析糖类物质时选用的基质、样品的制备、糖链碎片分析的方法和在不同糖型分析中的应用,展示了它的发展前景。随着MALDI对糖类物质分析时基质的改进、质谱分辨率的提高、质量检测范围的扩大,MALDI-MS技术必将成为糖类物质分析中强有力的工具。     

基质辅助激光解析飞行时间质谱快速测定水解胶原蛋白粉分子量

应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)快速测定了水解胶原蛋白粉的分子量.分别以α-氰基-4-羟基内桂酸、2,5-二羟基苯甲酸和芥子酸为基质,在正离子模式下对水解胶原蛋白粉分子质量分布进行测定.结果显示:芥子酸为最适宜基质,分析条件为线性方式和反射方式相结合,可准确、快速确定水解胶原蛋白粉的分子...     

纳米四氧化三铁基质用于基质辅助激光解吸电离质谱法分析小分子化合物

考察了基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)使用纳米四氧化三铁(Fe3O4)基质分析氨基酸、寡糖和甘油三酯等小分子化合物的效果.与不同的纳米基质以及二元混合基质比较后,选择Fe3 O4纳米基质,以D,L-焦谷氨酸、D,L-天冬酸、L-脯氨酸、L-苯丙氨酸、D-(+)-蔗糖、棉子糖、三棕榈酸甘油酯和三油酸甘油酯为样...     

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱研究Ⅱ.四硫富瓦烯化合物

采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS),对四硫富瓦烯化合物进行质谱表征.在所用的实验条件下,样品很容易解吸电离生成单电荷分子离子,得到单同位素分辨的质谱图.26种实际样品的质谱分析结果表明:MALDI-TOF-MS可以比其它质谱方法更有效、更方便地用于此类化合物的质谱分析,解决了此类化合物不易进行质谱鉴定的难题.     

基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱用于寡糖的分析

将基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱这种新兴的质谱方法用于植物中寡糖的分析。比较了不同的样品制备方法和检测方法对分析结果的影响,给出各寡糖样品的分子量分布,单体和端基基团的分子量。     

用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱法测定钙调蛋白的纯度与分子量

采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱法测定了钙调蛋白的纯度与分子量,并对所得的结果进行了讨论,实验结果表明本方法具有灵敏度高,分析速度快,重复性好,信息直观等特点,是其他传统测定蛋白质分子量的方法无法比拟的。     

ZnO、CuO和NiO纳米颗粒在基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱分析小分子化合物中的应用

考察了过渡金属氧化物ZnO纳米颗粒直接作为无机基质,应用于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱( MALDI-TOF-MS)法分析糖类、硬脂酸小分子物质的效果;同时以L-精氨酸为目标分析物,初步探讨了CuO和NiO两种纳米颗粒直接作为无机基质,对L-精氨酸选择性离子化的可行性。实验中,将待分析物与纳米颗粒悬浮液直接混合于样品板上,自然蒸干溶剂形成结晶状,采用337 nm波长的紫外激光辐照激发,在反射模式的TOF-MS条件下检测分析。结果表明, ZnO纳米颗粒作为一种半导体材料,具有较强的紫外吸收,可直接作为无机基质,能够避免使用传统基质带来的干扰,简化质谱图,尤其在负离子模式下能够提高硬脂酸离子化的峰强度。此外,通过比较CuO和NiO纳米颗粒对于L-精氨酸分析检测结果的差异性,初步实现了Cu+对L-精氨酸的选择性检出。     

Radial Basis Function Networks Applied in Bacterial Classification Based on MALDI-TOF-MS

IntroductionWith the improvement of living standard,people pay more and more attention to health.Theaccurate and sensitive identification ofmicroorganisms plays an important role indiagnosing disease,identifying public healthhazards from pathogens,monitoring potential foodcontamination,regulating bioprocessingoperations,and detecting or identifying the natureof biological agents[1,2 ] . There are two major goalsfor the identification of microorganisms. Onewould be to develop a method to use in…     

香豆素类新基质在基质辅助激光解吸／电离飞行时间质谱测定多糖和糖蛋白中的应用

将几种香豆素类新基质(香豆素、3-羟基香豆素(3-HC)、3-氨基香豆素(3-AC)、3-羧基香豆素(3-CC)和4-甲基-7-羟基香豆素(4-M-7-HC))分别应用于基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI TOF-MS)测定葡聚糖和3种糖蛋白的研究.香豆素和3-羟基香豆素分别与2,5-二羟基苯甲酸(DHB)混合组成2种二元基质,极大地改善了基质和葡聚糖样品的共结晶状况,样品分布更加均匀.葡聚糖样品更易解吸/电离,每个激光点照射样品均能产生较强的质谱信号,且谱图重现性更好,得到了理想的MALDI TOF-MS谱图.当香豆素类基质用于分析糖蛋白时:3-HC和4-M-7-HC是测定糖蛋白A的优异基质,能检测到m/z 为66 672 Da 的离子信号.而3-AC测定糖蛋白B的基质效果比糖类分析常用基质2,5-二羟基苯甲酸更好.因此,这些香豆素类化合物将为MALDI TOF-MS分析多糖和糖蛋白提供更多新基质选择.     

Improved analysis of membrane protein by PVDF-aided, matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry

Characterization of membrane proteins remains an analytical challenge because of difficulties associated with tedious isolation and purification. This study presents the utility of the polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane for direct sub-proteome profiling and membrane protein characterization by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS). The hydrophobic adsorption of protein, particularly membrane proteins, on the PVDF surface enables efficient on-PVDF washing to remove high concentrations of detergents and salts, such as up to 5% sodium dodecyl sulfate (SDS). The enhanced spectrum quality for MALDI detection is particularly notable for high molecular weight proteins. By using on-PVDF washing prior to MALDI detection, we obtained protein profiles of the detergent-containing and detergent-insoluble membrane fractions from Methylococcus capsulatus (Bath). Similar improvements of signal-to-noise ratios were shown on the MALDI spectra for proteins electroblotted from SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) onto the PVDF membrane. We have applied this strategy to obtain intact molecular weights of the particulate methane monooxygenase (pMMO) composed of three intrinsic membrane-bound proteins, PmoA, PmoB, and PmoC. Together with peptide sequencing by tandem mass spectrometry, post-translational modifications including N-terminal acetylation of PmoA and PmoC and alternative C-terminal truncation of PmoB were identified. The above results show that PVDF-aided MALDI-MS can be an effective approach for profiling and characterization of membrane proteins.     

Determination of self-exchange rate of alkanethiolates in self-assembled monolayers on gold using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry

In this paper, we describe a new method for determining the exchange rates of alkanethiolates in self-assembled monolayers (SAMs) on gold using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) to analyze the compositions of the alkanethiolate in SAMs rapidly and directly. In particular, to investigate the self-exchange of alkanethiols, we prepared a deuterated alkanethiol that has the same molecular properties as the non-deuterated alkanethiol but a different molecular weight. SAMs consisting of deuterated alkanethiolates were immersed in a solution of the non-deuterated alkanethiol, and the influences of the immersion time, temperature, concentration, and solvent on the self-exchange rates were investigated. Furthermore, we assessed the exchange rates among alkanethiols with different carbon chain lengths and different size of ethylene glycol units. In addition, we performed molecular dynamics simulations using a model SAM system in order to understand the molecular mechanism of the exchange process.     

Combination of extraction tip and MALDI-TOF-MS for efficient separation and analysis of cysteine-containing peptides

In our work,a new extraction tip with gold-modified polymer is developed.The simple,self-made and extremely economical tips were successfully applied to capture cysteine-containing peptides.The loading capacity of a tip(column bed:0.3 mm diameter,5 mm length)is 2–4μg peptides.We can make one tip in 30 s and each costs less than 0.1 cent.The use of these tips can achieve a stable analysis with less background interference,even for 10 ng target peptides.Compared with other separation techniques,our method can save much time and energy while providing a means to selectively capture cysteine-containing peptides from complex analyte due to the strong interaction.All results showed that our new extraction tips have minimal cost and perfect selectivity;thus they have great potential in sample pretreatment systems for proteomics.     

碲化镉量子点用于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析全氟化合物

考察了CdTe量子点作为新型无机基质,应用于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)法分析全氟辛烷磺酸(PFOS),全氟癸烷磺酸(PFDS),全氟己烷磺酸(PFHxS)和全氟庚烷磺酸(PFHpS)4种全氟化合物(PFCs)的效果;同时与传统有机基质α-氰基-4-羟基桂皮酸(CHCA)、1,8-双二甲氨基萘(DMAN)进行比较.实验中,分别将目标分析物与基质溶液滴于样品板上并混合均匀,待自然蒸干溶剂后形成结晶状,采用337 nm波长紫外激光辐照激发,在负离子模式条件下MALDI-TOF-MS分析检测.此外,简要探讨了CdTe量子点颗粒激光辅助解吸离子化的机理.结果表明,CdTe量子点颗粒,具有较强紫外吸收,可直接作为无机基质用于以上4种全氟化合物的MALDI-TOF-MS分析,并且具有提高待测物质谱峰强度等特点.     

Analysis of Single Nucleotide Polymorphism in Human Paraoxonase 1 Gene（Q192R） with Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-flight Mass Spectrometry

Introduction Singlenucleotidepolymorphisms(SNPs)arethe mostabundantDNAmarkersinthehumangenomeoc curringatafrequencyofoneinevery500—1000nu cleotides[1].Avarietyofmethodshavebeenusedfor theanalysisofsinglenucleotidepolymorphisms,inclu dingrestrictionfragme…