亲和标记-基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱用于蛋白质相对定量方法的研究

将亲和标记技术和基质辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱联用,建立了蛋白质相对定量方法,以牛血清白蛋白为实验对象,考察了该方法的准确度、重现性等指标;又以数种标准蛋白混合物为研究对象,考察了该方法的动态范围及相应的标准偏差,为实际生物样品中差异蛋白质分析奠定了基础。     

Fe3O4/TiO2 纳米材料靶上脱盐的基质辅助激光解析/电离质谱新方法研究

建立了一种简便、高效的靶上脱盐新方法。利用Fe3O4/TiO2磁性纳米材料对肽段的吸附作用,将其作为载体用于靶上肽段富集和脱盐。在对纳米材料使用量、浸洗条件进行优化的基础上,成功地鉴定了溶于10mol/L尿素溶液的100fmol的肌红蛋白样品,也对溶于3mol/L尿素溶液中的10fmol的肌红蛋白样品进行了成功地分析鉴定。通过对肌红蛋白样品进行预处理和质谱分析重复实验,表明该方法重现性好,且简便、高效,所需时间短,一次可同时处理多个样品,易于实现通量化,为有效地解决目前蛋白质组分析中所面临的基质辅助激光解析/离子化飞行时间质谱耐盐性差的问题提供了一种新的手段。     

一种转基因猪血中重组人血清白蛋白分离纯化新方法

基因工程技术已经成为研究和生产重组人血清白蛋白(rHSA)替代人血清白蛋白(HSA)的重点技术,而白蛋白的纯化则是该技术的关键。本文主要介绍了从转基因猪血中纯化rHSA的一种新方法,即热乙醇沉淀与多级色谱分离相结合的rHSA纯化方法。热乙醇沉淀法可从猪血浆中获得rHSA粗提取液,此时rHSA的纯度可达69.5%,回收率达51.3%。进一步采用多级色谱分离法,即阴离子交换色谱和反相色谱法进一步纯化,得到rHSA的最终纯度约为100.0%,总回收率为41.1%。该方法为从转基因猪血浆中大规模纯化用于临床和生化研究的高纯度rHSA提供可能,同时也为rHSA替代HSA奠定了基础。     

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。     

规模化蛋白质生物质谱鉴定中肽段氨基端环化修饰现象

对蛋白质样品制备中引入的氨基酸残基的一种现象--蛋白质酶切肽段氨基端的环化修饰现象的初步研究结果显示,很多以谷氨酰胺(Q)或氨乙酰化修饰的半胱氨酸(CAM_C)残基起始的肽段会发生氨基端的环化修饰,且修饰反应不完全,在同一样本中修饰与非修饰两种状态常同时存在,并且环化修饰后的肽段的反相色谱保留时间发生延迟.在数据库检索时添加环化修饰,可以提高蛋白质的鉴定成功率.本研究结果为大规模的蛋白质质谱数据解析提供了有价值的参考.     

基于ConA富集和LTQ-FT质谱鉴定的小鼠肝脏内质网N-糖蛋白质组研究

糖基化修饰是生物体内复杂和重要的蛋白质翻译后修饰方式之一.N-糖基化蛋白质在内质网中进行合成的过程中,所有的N-糖链都以甘露糖和葡萄糖结尾,而凝集素ConA对以甘露糖结尾的糖链有较高的亲和性,可以用来富集在内质网中合成的N-糖蛋白质.本文据此提出了一种基于内质网分离和凝集素ConA富集的复杂样品N-糖基化位点研究策略.通过使用高准确度的质谱线性离子阱-傅立叶变换回旋离子共振质谱对N-糖蛋白质进行鉴定,并对N-糖基化位点进行确定.我们采用模式生物C57BL/6J肝脏作为生物样本,在生物水平和质谱水平分别进行了3次重复,共鉴定了212个N-糖蛋白质的323个N-糖基化位点.在这些蛋白中,131个是Swissprot库中已确认的N-糖蛋白质.此方法富集的糖蛋白,糖型统一,有利于样品的分离和PNGaseF酶切作用,提高了鉴定的效率.对鉴定的212个N-糖蛋白质的定位和功能进行了分析,本文鉴定的N-糖蛋白质对现有的鼠肝N-糖蛋白质数据库进行了有效的补充.     

功能材料在蛋白质组研究中的应用进展

随着对蛋白质组鉴定深度、定量准确性及分析速度越来越高的要求,对蛋白质组学方法的研发提出了新的挑战。为了应对这些挑战,传统的蛋白质组学方法因其灵敏度低、准确性差以及耗时长等不足已经难以满足蛋白质组学研究领域不断提出的新需求。而将通过光、电、磁、热、化学、生化等作用合成具有特定功能的材料用于蛋白质组的研究,可以克服传统蛋白质组学分析技术的局限性,为蛋白质组学研究起到促进作用。该文对功能材料在蛋白质组研究中应用的新进展进行综述。     

等电聚焦分离与18O稳定同位素标记联用的磷酸化蛋白质组学定量方法研究

磷酸化蛋白质组学定量分析,要对磷酸化修饰富集技术和定量技术进行研究。基于此,本研究采用18O稳定同位素标记技术对胰蛋白酶酶解肽段混合物进行标记,并对其标记时间和标记后胰蛋白酶的变性条件进行优化。结果表明:在pH=4～5的KH2PO4缓冲体系中,37℃,标记反应持续19～24h,除了C-端肽之外,几乎所有的肽段都可达到100%标记;采用TCEP可以有效地抑制16O-18O回标现象。建立了与18O标记技术兼容性良好的IPG-IEF技术对磷酸化肽段进行选择性富集,富集后共从HepG2细胞中鉴定到491个磷酸化位点、362个磷酸化肽段和356个磷酸化蛋白,表明IPG-IEF在大规模磷酸化肽段分离富集中是有效的;最后与高准确度高灵敏度高分辨率的LTQ-FTICR质谱仪联用,建立了基于18O-IPG-IEF-LTQ-FTICR的磷酸化蛋白质组定量技术。实验结果表明,该技术可以实现磷酸化肽段的有效定性和定量。本研究为磷酸化蛋白质组学定量研究提供了实用技术。     

基因重组糖蛋白-人尿激酶原糖基化修饰的质谱测定

酶法结合生物质谱技术测定了基因重组糖蛋白-人尿激酶原(rhProUK)的N-糖含量、唾液酸含量分别为9％和5％。糖蛋白／肽先经Con A凝集素亲和富集,肽：N-糖苷酶F(PNGaseF)对N-糖基化位点进行特异性质量标记,然后利用Lc-MS/MS技术测定出N-糖基化位点在第302位天冬酰胺残基上。     

酶切过程中肽段过烷基化对蛋白质定性和定量分析的影响

蛋白质的还原-烷基化是蛋白质酶切中的重要步骤,常用的烷基化试剂是碘乙酰胺(IAA),但是IAA除了和半胱氨酸发生反应,也可能和其他多种氨基酸发生副反应。我们模拟常规的酶切条件,系统地研究了蛋白质真实酶切时所有酶切肽段发生烷基化的情况。结果表明,多种氨基酸可以发生烷基化,其趋势为:半胱氨酸>肽段N端氨基酸>天冬氨酸>谷氨酸>组氨酸>天冬酰胺>赖氨酸>酪氨酸,同时也发现同一肽段上的氨基酸烷基化具有排他性和聚集性。根据定性结果,采用质谱多反应监测(MRM)技术对多个肽段进行了定量分析,评估了过烷基化对蛋白质定量分析的影响。该研究结果表明,过量的烷基化修饰对蛋白质的定性与定量分析都可能产生较大影响。在蛋白质组学研究的样本处理流程中,应避免样本的过烷基化。