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如何简单理解质谱分析法

04月25日 编辑 39baobao.com

[分析化学——质谱分析]质谱分析本是一种物理方法,其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器。在质量分析器中,再利用...+阅读

如何选择质谱分析方法? ——是用于研究蛋白,核苷酸还是小分子,这里也许有理想的答案 正如其它先进的技术一样,质谱技术冲击带来了市场的膨胀,造成了多选择性的产品,专业性的术语,这也就无形中增加了研究人员选择合适于他们的系统的困难性。正如西雅图Fred Hutchinson癌症研究中心蛋白组主任Philip Gafken所说的那样,“无论大家相信与否,这种技术并没有如它们所被应用的那样被逐渐的了解,研究人员没有认识到利用这种技术的真正目的。” 比如说三级四极质谱仪(Triple Quadrupole Mass Spectrom)是一种相对便宜一点,但扫描速率(scan rate)也相对比较慢的质谱仪,而目前精良的傅立叶变换离子回旋共振质谱仪(Fourier transform ion cyclotron resonance,FTICR)则在精确性和分辨率都是首屈一指的,当然价钱也会比较贵。

Gafken说道,“人们总是倾向于购买一些顶级的产品,但是事实上,这些应用中很大一部分都能由一些相对便宜一点的仪器来完成”,所以我们需要购买适用于各自需要的正确仪器。 1.Protein Chemist级 对于protein chemist而言,需要得到的仅仅就是知道他在研究的是什么。通过分析一种蛋白的免疫共沉淀的成份,或者利用二维电泳识别特殊的蛋白斑点,protein chemist就可以了解这种蛋白质的生物学特性了。对于这种应用,快速而并不需要太精确的方法就可以满足需要了。 推荐系统:MALDI+TOF 理由:肽指纹图谱(PePtide Mass Fingerprinting,PMF)和基质辅助激光解析电离飞行时间(matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight,MALDI-TOF)质谱是可以考虑的首选方法。 TOF是一种简单的质谱分析系统,灵敏度高,能进行从10原子质量单位到上百上千单位的片段分析。

另一个TOF的优点就是分析的速度,伊利诺斯大学的化学副教授Neil Kelleher就表示“这就是它为什么能与MALDI配合工作的原因,你可以以一种高重复率在激光上操作,每秒获得许多光谱。” 而MALDI则是一种首先就可以考虑的方法,但是并不适合如何人,来自华盛顿大学的化学教授,Journal of the American Society for Mass Spectrometry杂志的编辑Michael Gross就说,“如果你的免疫共沉淀中有20或30个蛋白,每一个有50条特殊带,那么你就有1000条带,利用MALDI并不能在气相中打到全部的”,为了得到更多的信息,必需要考虑一个可以提供序列详细信息的任意构造,比如MALDI-TOF-TOF,或者一个更加灵敏的仪器——离子捕获。 2. 灵敏级 难题总是出在事实本质的详细内容当中,对于蛋白而言,那就是指翻译后修饰了。

比如说,假设你正在研究包含有乙酰化和三甲基化修饰的组蛋白,但是一个标准的质谱也许无法区别出这两种修饰,这时就需要高精度的仪器了,这种仪器能获得二位或者四位小数位的报告。 推荐系统:LC+ESI+FTICR with ECD 理由:准确度高的仪器可以区别对于所谓的正常(nominal-mass)仪器而言相同的分子,一般认为选择液相色谱(liquid chromatography,LC)与电喷雾电离化(electrospray ionization,ESI),以及傅立叶变换离子回旋共振质谱仪(Fourier transform ion cyclotron resonance,FTICR)相结合能达到高精度和高灵敏度的要求。也许还需要电子捕获解离技术(electron capture dissociation,ECD)来获得可重复的结果。 虽然经典的碰撞诱导解离技术(collision induced dissociation,CID)介导的串联质谱方法可以进行斑点修饰(spot modifications),但是对于识别包含了修饰的蛋白残基而言,这并不是一种理想的方法,这主要是由于解离蛋白的时候常常会降解多肽的蛋白修饰,然而ECD则可以保持这种修饰的完整性。

不过来自辛辛那提大学的Patrick Limbach提出一个忠告:这些仪器偏差范围小,因此可能会丢失掉一些未预期到的情况,比如天冬酰胺残基的脱酰胺,或者磷酸化。

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