免疫亲和质谱法研究β2-微球蛋白抗原表位

采用免疫亲和分离与质谱分析相结合的方法, 对β2-微球蛋白抗原表位进行了系统研究. 完整的抗原分子和已固定在载体(CNBr-activated Sepharose beads)上的单克隆抗体发生免疫亲和反应后, 用Endoproteinase Glu-C, Trypsin, Aminopeptidase M和carboxypeptidase Y四种不同的蛋白酶依次酶解抗原分子, 并采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对与抗体连接受保护而未发生水解的肽段进行了研究. 结果表明: β2-微球蛋白抗原表位位于整个蛋白分子氨基酸序列的61～67位, 即为SFYLLYY. 通过合成肽段的分析, 证明了SFYLLYY即为抗原表位, 与亲和质谱方法分析结果一致.     

β2-微球蛋白连续表位的免疫亲和质谱研究

采用Endoproteinase Glu-C, Lys-C和Trypsin 3种蛋白酶分别水解β2-微球蛋白, 产生一系列肽段, 利用固定在琼脂糖珠上的单克隆抗体与其发生免疫亲和反应. 利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术, 对抗原决定簇肽段-抗体复合物进行系统研究, 结果表明, 与抗体结合部位即连续表位的位点为肽段(59~69)(DWSFYLLYYTE). 该研究方法简便、准确, 可用来对其它抗原连续表位的快速测定.     

β-伴大豆球蛋白的N-糖基化位点及其N-糖链的质谱分析

以β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)为研究对象,利用Trypsin和Pepsin酶对其进行水解,以Con A亲和层析柱富集纯化糖肽,并用糖苷酶PNGase F和Endo H分别酶解糖肽,再采用电喷雾质谱(ESI-MS)和串联质谱(MS/MS)对所得肽段的氨基酸序列及糖链的结构进行了分析,最后通过数据库检索对分析结果进行验证.结果表明,β-conglycinin具有5个N-糖基化位点,分别为α亚基的199和455位天冬酰胺(Asn),α'亚基的215和489位Asn及β亚基的326位Asn,且每个糖基化位点均被H5N2,H6N2,H7N2和H8N2这4种高甘露糖型N-糖链所修饰.本研究为各种糖蛋白的糖基化位点及其对应的糖链结构的鉴定分析提供了方法参考,并为深入理解大豆糖蛋白抗原表位的特异性及致敏机理提供了依据.     

非对称流场流分离-超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间质谱用于过敏原蛋白表位筛选

应用非对称流场流分离（AF4）技术结合超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-QTOF-MS）对过敏原蛋白表位进行筛选。将选择的过敏原蛋白（虾原肌球蛋白，TM）酶解后经UPLC-QTOF-MS分析，建立蛋白质肽谱。将TM酶解后的肽段与免疫球蛋白E混合孵育30 min，孵育过程中含有抗原表位的特异性肽段与免疫球蛋白E（IgE）结合，未结合的肽段仍留在溶液中。将孵育后的溶液进行AF4分离，已结合的肽段随IgE一起由出口流出，未结合的肽段透过分离通道膜，滤出至废液。收集出口流出的组分进行UPLC-QTOF-MS分析，与蛋白质肽谱匹配，找到特异性肽段，进而检测抗原表位。本研究扩展了非对称流场流分离技术的应用，对过敏原蛋白表位的检测进行了初步探索，为过敏原蛋白表位的研究提供了一种新的研究策略。     

基于VHSE结构表征的TAP亲和活性预测及选择特异性分析

应用氨基酸描述子VHSE(Principal component score vector of hydrophobic, steric, and electronic properties)对613个抗原9肽进行结构表征, 在此基础上, 采用支持向量机结合逐步回归变量筛选方法, 成功建立了抗原肽抗原处理相关转运蛋白(Transporter associated with antigen processing, TAP)亲和活性预测模型, 最优线性支持向量机模型的R2, Q2和R2ext分别为0.7386, 0.7270和0.6057. 模型结果分析表明, 影响TAP亲和活性的首要因素是电性, 其次是立体和疏水性质; 底物9肽的P1(N端)及P2, P7和P9(C端)位氨基酸物化性质对TAP亲和活性有重要影响, 而P3, P4, P5和P6位对模型贡献相对较小, P8位则与活性无关. 依据最优模型对模拟点突变9肽的TAP亲和活性的预测结果, 并结合变量载荷分析, 对TAP底物选择特异性进行了分析和总结.     

质谱技术在免疫分子的结构研究中的应用

质谱技术用于生物大分子的研究具有直接、简单、快速、经济等优点。近十年来 ,基质辅助激光解吸质谱 (MALDI MS)和电喷雾质谱 (ESI MS)在免疫学领域的研究中作出了重要贡献。本文着重对抗原、抗体、抗原 抗体复合物、抗原决定簇等免疫分子结构的质谱研究作一评述。大体分为四方面内容 :免疫分子的分子量、翻译后修饰、异质性、构象变化的分析 ;质谱指纹图的取得和串联质谱测序 ;抗原 抗体复合物的证明 ;B 细胞表位和T 细胞表位序列的测定。这些研究结果对于理解免疫分子的免疫功能、对于疾病的早期诊断、对于发展新药和疫苗具有重要意义     

磷酸化肽段分离富集方法研究进展

目前磷酸化肽段鉴定主要依赖于质谱技术,但磷酸化肽段的低丰度性以及来自非磷酸化肽段的干扰等因素,影响质谱的分析与鉴定。因此质谱分析前磷酸化肽段的富集,是深入研究磷酸化蛋白质组学的先决条件。该文介绍了磷酸化蛋白质组学中传统的以及新建立的一些磷酸化肽段分离富集方法的原理及优缺点,这些方法包括固相金属离子亲和色谱法(IMAC)、金属氧化亲和色谱法(MOAC)、强阳/阴离子交换色谱法(SCX/SAX)、亲水相互作用色谱法(HILIC)、静电排斥亲水相互作用色谱法(ERLIC)、化学衍生法、MALDI靶盘富集法以及多种富集方法相结合。     

基质辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱法分析人乳β-酪蛋白新生儿体外消化模型多肽组

通过体外模拟新生儿消化道条件,用基质辅助激光解吸离子化飞行时间串联质谱法(MALDI-TOF/TOF)探究人乳β-酪蛋白消化后的多肽组.在离子源加速电压为20 kV,激光波长337 nm,激光频率200 Hz,离子延迟提取时间330 ns,质谱信号单次扫描累加2000次条件下,扫描质量范围m/z 500 ～ 5000的肽段.结果表明,消化后得到26个肽段,分子量集中在1000～4000Da.与已知功能的肽段序列进行对比,人乳β-酪蛋白在新生儿体外模型消化后未产生与已知功能的活性肽序列匹配的肽段,但发现9个肽前体,其中含4个血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽前体,2个酪蛋白磷酸肽(CPP)前体,2个抗氧化肽前体,1个免疫活性肽前体,由酶切位点推测分析,肽前体可以继续在蛋白酶作用下转化为生物活性肽.     

基于LTQ-Orbitrap液相色谱-质谱联用技术的乳源乳清蛋白组分的差异性研究

利用LTQ Orbitrap XL组合型傅立叶变换高分辨质谱系统分析了乳源蛋白主要组分肽指纹图谱。对南方水牛乳与不同来源的乳清蛋白的氨基酸序列研究结果表明,乳清蛋白经酶解后主要为α-乳白蛋白(α-La)和β-乳球蛋白(β-Lg)组分,乳清蛋白肽质指纹谱的分析显示水牛乳与荷斯坦奶乳清蛋白α-La氨基酸发生变异的比率明显少于山羊奶乳清蛋白α-La,说明荷斯坦奶α-La和水牛乳α-La的差异更小,同源性更强;而水牛乳β-Lg与荷斯坦乳β-Lg氨基酸发生变异的部位比率要多于山羊奶,水牛乳β-Lg与山羊奶同源性更强;乳源酪蛋白酶解后的肽段主要组分为αs1-CN,β-CN,κ-N,通过对水牛乳酪蛋白的氨基酸序列的差异性分析,不同品种的乳源酪蛋白的氨基酸序列明显存在差异。与乳清蛋白相比,奶牛品种差异导致乳蛋白发生氨基酸差异现象更显著,酪蛋白的氨基酸序列对比表明,水牛奶酪蛋白与山羊奶酪蛋白比与乳牛酪蛋白的差异更大。     

全二维微柱液相色谱-质谱鉴定人胃癌组织中的差异蛋白质

构建了以阳离子交换色谱-反相色谱(SCX-RPLC)为分离模式的新型全二维微柱液相色谱-质谱分离平台.采用了醋酸铵缓冲液梯度洗脱,实现了第一维肽段的分步洗脱,洗脱的肽段经富集除盐后通过接口进入反相色谱微柱,通过线性梯度实现第二维进一步分离,最后进入质谱进行检测.采用此平台分析了人胃癌组织与正常组织提取蛋白质信息,其中正常胃组织鉴定蛋白质数为537个,而癌症组织鉴定蛋白质数目为506个.对胃癌和正常组织两种提取蛋白质酶解产物的蛋白质检索结果进行比较分析,将鉴定的蛋白质按照物理性质进行分布,找出正常组织与癌症组织间蛋白质差异,筛选出一种可能发生变异的癌症特有蛋白.     

分子动力学模拟Cu2+对α-突触核蛋白(1-17)肽段构象变化的影响

利用分子动力学模拟研究铜离子(Cu2+)对α-突触核蛋白1-17号氨基酸肽段(α-synuclein(1-17))构象变化的影响,采用GROMOS 43A1力场对Cu2+-α-synuclein(1-17)复合体和α-synuclein(1-17)肽段单体分别进行了6组独立的分子动力学模拟,每组模拟时间为500ns,总模拟时间为3μs.研究结果表明:Cu2+与α-synuclein(1-17)肽段结合使其更易向β折叠片结构折叠,促进了其二级结构的形成,增强了构象的稳定性;Cu2+增大了α-synuclein肽段疏水残基的溶剂可及表面积,增强了其疏水残基的暴露程度.自由能分析指出,Cu2+-α-synuclein(1-17)复合体的自由能比α-synuclein(1-17)肽段低,构象稳定,采样空间紧密,其自由能极小构象为β折叠片结构.构象聚类分析进一步表明,Cu2+使得α-synuclein(1-17)肽段构象趋于稳定.总之,Cu2+诱导固有无序蛋白α-synuclein(1-17)肽段由无序向有序转变,降低了构象的自由能,同时Cu2+增强了α-synuclein(1-17)肽段的疏水性,使得α-synuclein肽段因疏水作用更倾向于形成β折叠片结构,加速其疏水性聚集.     

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。     

中空高分子荧光微球的制备及其免疫层析检测应用

以过硫酸钾(KPS)为引发剂,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和苯乙烯(St)为单体,采用无皂乳液聚合法制备了表面官能团化的高分子微球。研究发现添加微量NaCl制备得到的高分子微球,经四氢呋喃(THF)溶胀处理后,能够得到单分散且表面完整的中空P(St-co-GMA)微球。随后使用有机溶胀的方式将Eu配合物染料负载于微球壳层中,实现了α1微球蛋白(α1-MG)和β2微球蛋白(β2-MG)的免疫层析检测。     

低浓度甲醛对多肽和蛋白化学修饰的质谱研究

采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱( MALDI-TOF MS)和纳升电喷雾四极杆飞行时间串联质谱( Nano-ESI -QTOF MS)技术,以标准肽段和流感病毒基质蛋白酶切肽段为模型,研究了甲醛对蛋白质和多肽主链的修饰作用。采用与实际病毒灭活过程一致的实验条件(4℃,0.025%(V/V)福尔马林(37%(w/w)甲醛溶液)处理72 h),进行甲醛与多肽的化学反应。结果表明,在实验条件下,甲醛能与标准肽段N端的氨基反应生成羟甲基加合物,再发生缩合反应生成亚胺,形成+12 Da的产物。此外,甲醛还能与标准肽段中的精氨酸、赖氨酸的侧链发生反应,生成+12 Da的反应产物。对流感病毒基质蛋白的酶切肽段与甲醛的反应的质谱分析结果显示,多数的肽段都生成了+24 Da的产物,质量的增加来源于肽段N端氨基(+12 Da)和C端精氨酸或赖氨酸的侧链(+12 Da)的贡献。此外,还观察到有一个漏切位点的肽段生成了+36 Da的产物。本研究结果表明,在实验条件下,低浓度甲醛主要与肽段和蛋白的N 端氨基,以及精氨酸和赖氨酸侧链发生反应。本研究为分析低浓度甲醛与蛋白质的反应产物提供了有效的质谱分析方法和解谱依据。     

五氯化磷辅助下氨基酸的自组装成肽反应研究

L-α-氨基酸和D-α-氨基酸可与五氯化磷直接发生磷酰化反应，随后自组装成多肽，但β-氨基酸不能成肽，DL-α-氨基酸成肽困难；在SOCl2存在下，α-氨基酸也不能成肽，用电喷雾质谱研究了氨基酸的自组装反应，反应过程中有五元环状的氨基酸五配位磷中间体生成，使用硅烷基保护的氨基酸，在^31PNMR中可观察到五配位磷中间体。     

麦胚凝集素亲和色谱富集糖肽过程中的肽键裂解

蛋白质的糖基化是最重要的翻译后修饰之一,与蛋白质结构和功能的关系密切。凝集素亲和色谱是蛋白质糖基化研究中很常用的工具,不同的凝集素可以对不同的单糖或寡糖有特异的富集作用。麦胚凝集素（WGA）由于其特异作用的糖型广泛存在而成为使用最多的凝集素之一。在本研究中,发现将WGA用于糖肽亲和富集会导致部分肽段的降解,从而导致后续的肽段序列分析的失败。本文用4种标准蛋白质对这种现象进行了验证,结果表明肽段的降解可以发生在多个位点,其中较多地发生在酪氨酸、苯丙氨酸及亮氨酸的羧基端。这一结果提示：在糖蛋白质组研究中,如果应用WGA富集糖肽并采用质谱进行鉴定,则采用半酶切或非特异性酶切的检索策略更为合适。     

溶剂诱导黑色素瘤抗原基因-2特定表位多肽异构的LC/MS研究

 研究乙醇、甲醇两种常用溶剂系统对固相合成的黑色素瘤抗原基因 2 (MAGE 2 )的特定表位多肽 (171 179)异构的影响。分别运用乙醇、甲醇溶剂体系以及极性溶剂二甲基亚砜 (DMSO)作对照预处理固相合成的黑色素瘤抗原特异性MAGE 2表位多肽 (171～ 179) ,然后用反相高效液相色谱 /质谱联用技术 (RP HPLC/MS)对合成的表位多肽的m/z进行Q1正离子监测扫描分析 ,观察其在不同溶剂系统预处理下的异构情况 ,以选择合理的预处理条件。结果发现采用乙醇及甲醇溶样时MAGE 2表位多肽有异构体产生 ,极性溶剂DMSO溶样的表位多肽未有异构现象发生。     

基于特征肽段的液相色谱-质谱技术鉴定胶原蛋白的物种来源

建立了一种基于特征肽段的液相色谱-质谱技术鉴定胶原蛋白物种来源的方法。样品经蛋白提取,还原,烷基化,胰蛋白酶消化后,采用Eksigent C18色谱柱(75μm×150 mm,3μm)分离,用流动相0. 1%甲酸水-乙腈溶液(98∶2)和0. 1%甲酸乙腈-水溶液(98∶2)梯度洗脱,在正离子模式下,通过纳升电喷雾四极杆飞行时间质谱进行检测,数据经Protein PilotTM软件及blast分析,筛选出潜在的特征肽段。消化后的样品再采用Eclipse Plus C18色谱柱(2. 1 mm×100 mm,1. 8μm)分离,用流动相乙腈和1%甲酸水溶液梯度洗脱,在正离子模式下,通过电喷雾四极杆/线性离子阱串联质谱的多反应监测触发增强子离子扫描模式进行检测,进一步确认肽段的特异性。最终筛选并确证了3种猪源性胶原蛋白特征肽段,4种牛源性胶原蛋白特征肽段,1种羊源性胶原蛋白特征肽段。所筛选的特征肽段具有良好的耐热性,可为动物源性胶原蛋白鉴定提供一种特异性强、准确可靠的检测方法。     

新型亲和去垢小柱净化-液相色谱-串联质谱法分析水稻叶片蛋白质组

采用亲和去垢小柱净化,建立了水稻叶片蛋白质组的纳升液相色谱-串联质谱分析方法。水稻叶片蛋白质分别采用酚提取法结合十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)裂解,裂解液经亲和去垢小柱净化,酶解肽段用纳升液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱组合式高分辨质谱(nanoLC-LTQ/Orbitrap MS)分析,相关数据库检索鉴定。比较了超滤辅助样品制备法(FASP法)、亲和去垢小柱法和丙酮沉淀法对SDS去除效率及对蛋白质鉴定结果的影响。结果表明:3种方法均有较好的SDS去除效果(去除效率均大于95%);尽管3种方法鉴定的蛋白质种类具有一定的互补性,但以亲和去垢小柱法鉴定的蛋白质数目最多,为563种,远多于FASP法和丙酮沉淀法的196和306种;此外,亲和去垢小柱法适合于各种相对分子质量和不同pI值蛋白质的净化,而FASP法和丙酮沉淀法中不同相对分子质量和pI值蛋白质均有类似程度的损失。采用本文建立的方法,一次进样分析可鉴定出水稻叶片蛋白质多达588种;肽段匹配数≥2的296个蛋白质的生物学功能主要分为结合活性、酶活性、转移运输活性和结构组成等。该蛋白质分析方法可为开展水稻蛋白质组学研究提供技术参考。     

新型氨基甲酸乙酯人工抗原的分析表征方法研究

采用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺方法合成氨基甲酸乙酯(Ethyl carbamate,EC)新型人工抗原.将衰减全反射红外光谱法(ATR-FTIR)应用于人工合成抗原的表征分析,并结合荧光光谱分析EC人工抗原的偶联效果以及载体蛋白质分子的二级结构变化;通过质谱结合紫外光谱、电泳方法进行人工抗原的系统表征,计算新型人工抗原中半抗原分子与载体蛋白质分子的偶联比.结果表明:合成路线合理,成功获得了氨基甲酸乙酯新型人工抗原.人工抗原分子的α-螺旋、β-折叠和β-转角结构与载体蛋白质分子相比含量发生变化,人工抗原的荧光相图满足线性型态变迁关系,符合“二态模型”.氨基甲酸乙酯人工抗原分析表征的红外衰减全反射方法、基质辅助激光解析飞行时间质谱法获得的检测结果与其它光谱方法、电泳方法表征结果一致,获得人工抗原的偶联比为15∶1～19∶1,EC新型人工抗原免疫小鼠抗血清的效价为1∶25600.