串联质谱图谱从头测序算法研究进展

近年来,基于质谱技术的高通量蛋白质组学研究发展迅速,利用串联质谱图谱鉴定蛋白质是其数据处理中一个基础而又重要的环节．由于不需要利用蛋白质序列数据库,从头测序方法能够分析新物种或者基因组未测序物种的串联质谱数据,具有数据库搜索方法不可替代的优势．简要介绍高通量串联质谱图谱从头测序问题及其研究现状．归纳出几种典型的计算策略并分析了各种策略的优缺点．总结常用的从头测序算法和软件,介绍算法评估的各种指标和常用评估数据集,概括各种算法的特点,展望未来研究可能的发展方向．     

基于质谱的BLAST方法在金鱼胚胎蛋白质鉴定中的应用

未知基因组及蛋白质序列数据库有限的物种的蛋白质组学分析是当前一些非模式生物物种蛋白质组学研究领域的瓶颈之一.基于同源性搜索的BLAST方法（MS BLAST）,是近年新发展起来的一种用于未知基因组的蛋白质鉴定的搜索工具,已成功应用于许多未知基因组物种的蛋白质鉴定.SPITC化学辅助方法是本实验室建立的一种改进的de novo质谱测序方法.采用MS BLAST方法对经Mascot软件数据库搜索未能鉴定到的19个金鱼胚胎蛋白质进行鉴定,其中12个蛋白质是直接测序后进行MS BLAST搜索得到的结果,另外7个蛋白质是联合MS BLAST和SPITC衍生方法得到的鉴定结果.实验结果证明,采用MS BLAST方法进行蛋白质的跨物种鉴定具有可行性和可靠性,给蛋白质的跨物种鉴定提供了一条新的途径.     

串联质谱在多肽测序中的应用

采用纳升喷雾(Nano)技术和碰撞诱导解离(CID collision inducd dissociation)方法,在电喷雾-四极杆-飞行时间质谱(ESI-Q-TOF electrspectrometry ionization-quadrupole-time of flight)上,对两种序列部分未知的天然多肽进行从头测序(de novo sequence),结果证明质谱的de novo sequence可以方便有效的解决传统的Edman降解法测序中常见的实际问题,如末位残基的丢失,赖氨酸和亮氨酸难鉴定等,此方法的建立是对Edman降解测序法很好的补充．     

中国科学家完成博落回全基因组测序并解析苄基异奎宁类生物碱途径

博落回(Macleaya cordata)是罂粟属的一种传统中药, 因其富含具有抗菌功能的血根碱(SAN)和白屈菜红碱(CHE), 可以作为牲畜抗菌生长促进剂的安全来源植物。中国科学家以博落回为材料, 利用从头测序手段测定了首个罂粟属植物全基因组序列。研究人员通过组织特异性代谢谱及表达谱分析鉴定了博落回中16个参与血根碱和白屈菜红碱合成的候选基因, 并结合同源克隆及饲喂实验对其中的14个基因进行了体外功能验证。上述研究为进一步探索博落回中血根碱等苄基异奎宁类生物碱(BIAs)合成、调控及后续合成奠定了基础, 也为解析罂粟属其它植物的代谢途径提供了有力工具。     

利用磺基异硫氰酸苯酯化学辅助方法鉴定磷酸化肽修饰位点

利用MALDI-OF质谱结合磺基异硫氰酸苯酯(SPITC)化学辅助的从头测序（de novo sequencing）方法,将用固相金属离子亲和色谱(immobilized metal affinity chromatography,ＩＭＡＣ) 选择性地从混合物中亲和提取的磷酸肽进行磷酸化位点测定,该方法只有肽键断裂产生的带C端的碎片离子系列（y^＋ 离子系列）出现在质谱图中,图谱背景清晰,信噪比高,单纯的y^＋ 片段离子系列使得谱图解析变得非常容易,对于多磷酸化肽的磷酸化位点,不需借助于任何软件,只需简单地计算两峰之间的分子量之差即可确定.