多维色谱-串联质谱联用技术分离和鉴定小鼠肝脏质膜蛋白质

采用自动在线纳流多维液相色谱 串联质谱联用的方法分离和鉴定蔗糖密度梯度离心法分离和富集的小鼠肝脏质膜蛋白质 .以强阳离子交换柱为第一相 ,反相柱为第二相 ,在两相之间连接一预柱脱盐和浓缩肽段 .用含去污剂的溶剂提取细胞质膜中的蛋白质 ,获得的质膜蛋白质经酶解和适当的酸化后通过离子交换柱吸附 ,分别用 10个不同浓度的乙酸铵盐溶液进行分段洗脱 .洗脱物经预柱脱盐和浓缩后进入毛细管反相柱进行反相分离 ,分离后的肽段直接进入质谱仪离子源进行一级和二级质谱分析 .质谱仪采得的数据经计算机处理后用Mascot软件进行蛋白质数据库搜寻 ,共鉴定出 12 6种蛋白质 ,其中 4 1种为膜蛋白 ,包括与膜相关的蛋白质和具有多个跨膜区的整合膜蛋白 ,为建立质膜蛋白质组学研究的适宜方法和质膜蛋白质数据库提供了有价值的基础性研究资料 .     

混合谱图所引发的肽段质谱数据分析的问题及其解决方案

基于数据依赖性采集模式(DDA)的质谱分析是进行规模化蛋白质组学研究的常用方法。由于这类方法往往是液相色谱与质谱联用,因此肽段分离及其质量鉴定是该方法的核心指标。对于复杂肽段混合物而言,混合质谱图是广泛存在的;它们给肽段定性和定量都带来严重的问题。在当前的技术条件下,开发用于识别和分析混合质谱图的生物信息学工具是解决这一问题的可行方案。本文主要介绍了混合质谱图产生的原因和影响因素,以及识别和分析混合谱图的相关生物信息学工具的最新开发进展。     

蛋白质的肽质谱指纹图分析方法的优化

肽质谱指纹图分析是一种常用的蛋白质的鉴定方法.为了提高这种方法鉴定蛋白质时序列覆盖率和准确度,以6个标准蛋白质为分析样品,对几种不同的酶解肽段的浓缩、脱盐和点样方法进行了检验和优化.结果发现,将酶解肽段的浓缩体积控制在5μl以下和采用10mmolL柠檬酸铵缓冲液板上脱盐能提高蛋白质鉴定的准确度;在点样的时候,采用先点样品再点基质的方法能明显提高匹配肽段的个数和信噪比.这些优化的样品制备方法明显地提高了MALDITOF质谱肽质谱指纹图分析方法鉴定蛋白质的可靠性.     

基于SCX/SAX混合填料的集成化蛋白质组学样品前处理方法

本文建立了一种基于强阳离子交换填料/强阴离子交换填料(SCX/SAX)混合填料的集成化蛋白质组学样品前处理方法.本工作将前期已发展的离心式集成化蛋白质组学样品前处理技术SISPROT中的SCX填料替换成SCX和SAX混合填料,以溶菌酶和牛血清白蛋白为模型蛋白,研究了3种pH(3,7.4,12)条件下蛋白质在SCX/SAX混合填料上的保留行为;应用BCA方法对SCX/SAX混合填料的比例进行了优化,并应用SDS-PAGE法对酶解步骤中pH变化引起的蛋白质丢失情况进行了系统的考察.实验结果发现,在pH 7.4条件下,质量比为1:1的SCX/SAX混合填料的富集效率最佳,蛋白质富集容量为180μg,是SCX填料富集容量的两倍左右;且酶解步骤的pH变化过程不会影响蛋白质在SCX/SAX混合填料上的保留.最后应用改进的SISPROT方法对少量肠癌组织样品进行了集成化蛋白质组学样品前处理和分析,并与传统的基于SCX填料的SISPROT方法进行了对比研究.结果表明,蛋白质鉴定量、特异性肽段数量和肽段谱图匹配数量均与基于SCX填料的SISPROT技术相当,证实了该方法作为蛋白质反应器的可靠性.鉴于该方法可以实现在生理pH条件下进行样品前处理,且显著提高了上样容量和减少了样品损失,该方法有望成为一种更为通用的集成化蛋白质组学样品前处理技术.     

利用TMT标记结合2DLC-MS/MS技术对水牛卵母细胞体外成熟前后差异蛋白质组的分析

本试验利用TMT标记并结合二维高效液相色谱/串联质谱联用的研究策略对水牛卵母细胞成熟前后差异蛋白质组进行分析。试验首先收集水牛成熟前卵母细胞和成熟后卵母细胞,分别提取卵母细胞这两个时期的蛋白质,酶解蛋白后进行TMT标记,其中TMT-126标记成熟后的肽段,TMT-129标记成熟前的肽段,标记后采用强阳离子交换柱对酶解得到的肽段进行分离,接着进行nano LC分离,质谱分析采用在线连接电喷雾串联Orbitrap的方法,最后使用SEQUEST软件进行数据库搜索,采用生物信息学方法对鉴定得到的差异蛋白质进行初步分析。根据定量差异倍数≥2即认为蛋白表达存在差异,鉴定出卵母细胞成熟前高表达的蛋白有18种,成熟后高表达的蛋白有26种。对这些差异蛋白进行生物信息学分析表明,利用TMT标记并结合二维高效液相色谱/串联质谱联用的研究策略可以有效地分离和鉴定水牛卵母细胞成熟前后的蛋白质。本试验发现可能与水牛卵母细胞成熟相关的标志性蛋白:调控细胞凋亡蛋白(BCL2L10)、胎球蛋白(AHSG)、伴侣蛋白(Erp29),这可能为今后研究水牛卵母细胞成熟前后的蛋白质表达变化规律提供了试验依据。     

一种新型具有纤溶活性的沙蚕金属蛋白酶的分离纯化及鉴定

通过硫酸铵分级盐析、DEAE-Sepharose FF阴离子交换色谱、CM-Sepharose FF阳离子交换色谱和Sephacryl S-100 HR凝胶过滤色谱,从沙蚕体内分离纯化出一种新型的具有纤溶活性的金属蛋白酶,命名为NVMP.采用SDS-PAGE和MALDI-TOF MS 质谱检测,该酶是一种分子质量为28~32 kD的单链蛋白,等电聚焦电泳显示其等电点为8.0. NVMP酶活性被EGTA完全性抑制,表明其是一种典型的金属蛋白酶,最适温度为40 ℃,最适pH为6,Cu2+、Co2+和Zn2+可阻断其酶活性,而Ca2+ 和Mg2+可增强蛋白酶活性.经肽指纹图谱分析发现,NVMP是一种未知的新蛋白. NVMP可直接水解纤维蛋白,也可通过激活纤溶酶原转变成纤溶酶的方式,间接水解纤维蛋白.因此,NVMP对预防和治疗血栓性疾病具有一定的药用价值.     

活性蚤白质的高效疏水作用色谱法分离和纯化

高效疏水作用色谱是最近几年才发展起来的分离蛋白质的新方法,具有分离效率高、容量大、不损伤蛋白质的活性等特点。本文简要阐述该方法的基本概念,并介绍几种常见高效疏水作用色谱固定相的合成及其最新应用。     

β-鹅膏毒肽的反相高效液相色谱分离纯化*

用反相高效液相色谱,以0.02mol/L醋酸铵-乙腈为流动相的梯度洗脱模式,在295nm吸收值的条件下,灰花纹鹅膏菌Amanitafuliginea的肽类毒素可以被成功的分离和纯化。单个肽类毒素的鉴定是用反相高效液相色谱和质谱同时进行。用这一方法可从灰花纹鹅膏菌中分离纯化出β-鹅膏毒肽(β-amanitin),产量可达到:1158靏/g(干重),产品纯度达98%以上,回收率为95.3%。β-鹅膏毒肽的分子量为919.3Da。这个方法可用于其它鹅膏菌肽类毒素的分离纯化。     

β-鹅膏毒肽的反相高效液相色谱分离纯化

用反相高效液相色谱,以0.02mol/L醋酸铵-乙腈为流动相的梯度洗脱模式,在295nm吸收值的条件下,灰花纹鹅膏菌Amanitafuliginea的肽类毒素可以被成功的分离和纯化。单个肽类毒素的鉴定是用反相高效液相色谱和质谱同时进行。用这一方法可从灰花纹鹅膏菌中分离纯化出β-鹅膏毒肽(β-amanitin),产量可达到:1158靏/g(干重),产品纯度达98%以上,回收率为95.3%。β-鹅膏毒肽的分子量为919.3Da。这个方法可用于其它鹅膏菌肽类毒素的分离纯化。     

生物质谱结合IMAC亲和提取和磷酸酶水解分析蛋白质磷酸化修饰

蛋白质磷酸化是生物体内非常重要的翻译后修饰方式 ,对磷酸化蛋白质的分析及磷酸化位点的确定有助于理解与其相关的生物功能。基质辅助激光解吸 /电离飞行时间质谱和电喷雾 四极杆 飞行时间质谱这两种生物质谱仪在蛋白质鉴定和翻译后修饰分析中发挥着重要作用。固相金属亲和色谱可选择性亲和提取肽混合物中的磷酸肽 ,结合磷酸酶水解实验和基质辅助激光解吸 /电离飞行时间质谱分析可确定肽混合物中的磷酸肽 ,最后用电喷雾 四极杆 飞行时间串联质谱分析磷酸肽的序列 ,结合数据库检索确定磷酸化位点。     

糜蛋白酶提高膜蛋白质谱分析序列覆盖率的胶内消化方法

近年来,质谱技术在膜蛋白结构与功能研究中被广泛应用。由于膜蛋白的跨膜结构域含有大量疏水性氨基酸,常常导致液质串联质谱检测的序列覆盖率较低,从而限制了质谱技术在膜蛋白结构与功能研究中的应用。文中利用人的整合膜蛋白维生素K环氧化物还原酶为模型,优化胶内消化条件,建立了一种稳定提高膜蛋白质谱序列覆盖率的糜蛋白酶胶内消化方法。通过探索钙离子浓度、pH值和缓冲体系对序列覆盖率、检测特异肽段的总数和类型以及特异肽段大小的影响,发现在5–10 mmol/L钙离子浓度、pH 8.0–8.5的Tris-HCl缓冲液中,可以兼顾序列覆盖率和肽段的多样性。该方法可以使膜蛋白的质谱覆盖率达到80%以上,将在膜蛋白结构与功能、膜蛋白相互作用位点的鉴定以及膜蛋白与小分子药物结合位点的鉴定等研究中具有广泛的应用价值。     

β—鹅膏毒肽的反相高效液相色谱分离纯化

用反相高效液相色谱,以0．02mol/L醋酸铵—乙腈为流动相的梯度洗脱模式,在295nm吸收值的条件下,灰花纹鹅膏菌Amanita fuliginea的肽类毒素可以被成功的分离和纯化。单个肽类毒素的鉴定是用反相高效液相色谱和质谱同时进行。用这一方法可从灰花纹鹅膏菌中分离纯化出β-鹅膏毒肽(β-amanitin),产量可达到：1158μg／g(干重),产品纯度达98％以上,回收率为95．3％。β-鹅膏毒肽的分子量为919．3Da。这个方法可用于其它鹅膏菌肽类毒素的分离纯化。     

葛根糖基转移酶蛋白肽段序列的分离与鉴定

目的:分离鉴定葛根糖基转移酶蛋白肽段序列.方法:从野葛根部提取糖基转移酶,分离后对符合糖基转移酶分子量大小的5条蛋白条带进行酶解,经过高效液相色谱分离纯化后,电喷离子化质谱测定获得蛋白.结果:共获得440蛋白,发现有明确功能的蛋白有325个;具有催化活性的蛋白质有247个.根据报道的糖基转移酶分子量和等电点分布的特点,筛选出6个可能为糖基转移酶的蛋白.结论:初步推测葛根糖基转移酶的蛋白肽段序列,为其在葛根素生物合成中的作用研究奠定基础.     

鸟枪法蛋白质鉴定质量控制方法研究进展

鸟枪法串联质谱蛋白质鉴定策略由于其高可靠和高效率而被广泛应用于蛋白质组学研究中,这种方法直接对蛋白质混合物进行酶切,以肽段为鉴定单元,继而推导真实的样品蛋白质．由于利用质谱图推导肽段存在一定的假阳性率,而且直接对蛋白质混合物的酶切也导致了肽段和蛋白质之间关联信息的丢失,所鉴定的蛋白质难免存在部分不可靠结果．因此,蛋白质鉴定的质量控制在蛋白质组学研究中极为重要．蛋白质鉴定的质量控制包含两大类主要方法,其一为利用肽段进行蛋白质组装,当前最常用也被证明最有效的方法是使用简约原则,即用最少的蛋白质解释所有鉴定肽段,现有的方法可以分为布尔型和概率型,其二为鉴定蛋白质的可靠性评估,包括单个蛋白质鉴定置信度和蛋白质鉴定整体水平的假阳性率计算．综合各种可辅助蛋白质鉴定的先验信息,构建普适的概率统计模型,是目前蛋白质鉴定质量控制方法的发展趋势．     

多维液相色谱分离技术在复杂蛋白质组学样品鉴定中的应用

目的：随着蛋白组学技术的发展,液相色谱-串联质谱的联用技术（液质联用）逐渐成为蛋白组学的主流技术。方法：通过结合各种不同原理的色谱分离类型,多维液相色谱分离技术能够极大的提高分离系统的峰容量,达到有效分离复杂程度很高的蛋白质组学样品的目的。结果：最广泛使用的多维液相色谱分离系统是离子交换色谱（IEX）和反相色谱（RP）的二维结合,近年来又发展出了分离能力更强的三维液相色谱分离系统,并且已经在蛋白质组学研究中得到了应用。结论：本文综述了多种多维液相色谱分离方法,在这些方法中,不同的分离原理的色谱类型被用于肽段或蛋白混合物的预分离中,有效促进了样品的充分分离,极大地提高了复杂样品的蛋白组学鉴定能力。     

雷氏大疣蛛毒素—Ⅱ的纯化与初步毒性研究

雷氏大疣蛛是我国最近鉴定的蜘蛛新种。雷氏大疣蛛毒素－Ⅱ就是以其粗毒为材料,利用阴、阳离子交换层析和反相HPLC分离得到并命名的一种新型神经毒素肽,根据质谱分析得知它的相对分子质量为3021．56;通过初步毒性研究,证明它是一个神经毒素。     

基于等电聚焦-反相HPLC的虎纹捕鸟蛛毒素组学的初步研究

虎纹捕鸟蛛(Ornithoctonus huwena)是中国最毒的蜘蛛之一.已有研究表明,其粗毒中含有丰富的低分子量(<10 kD)多肽活性成分.为分析这些成分, 利用目标蛋白快速分离系统(ProteomeLab PF 2D)建立了一种新的二维液相色谱分离方法.该方法包括一维的基于蛋白质等电点(pI)的色谱聚焦分离和二维利用无孔硅胶反相柱的基于疏水性的高效液相色谱分离.得到的反相图谱通过仪器配套的ProteoVue软件转换成与凝胶电泳图像相似的pI/UV图,以更直观地显示多肽成分的数量、分布规律及相对丰度等.洗脱的多肽自动收集后用基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱进行分析.从一维分离的11个馏分(pH 4.53-8.59)中共检测到大约600个多肽条带.通过质谱分析测得130个多肽的精确分子量,同时通过De novo测序得到26种多肽(其中包括12种已知多肽)的部分序列信息,并利用这些序列信息对未知多肽进行了生物信息学分析.     

九香虫抗菌肽CcAMP1的分离纯化和抗菌活性检测

【目的】从药用昆虫九香虫 Coridius chinensis 中分离纯化抗菌肽,为进一步开发九香虫抗菌肽资源及深入挖掘九香虫的药用功能奠定基础。【方法】用大肠杆菌Escherichia coli 和金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus 混合物作诱导源刺激九香虫产生抗菌肽,对血淋巴进行提取、凝胶过滤层析、固相萃取及反相色谱纯化,活性组分经质谱测定。对分离得到的这种抗菌肽进行人工合成,并进行抗菌活性检测。【结果】本研究获得一种九香虫抗菌肽CcAMP1,由17个氨基酸残基组成,分子量为1 997.37 u,带1个正电荷,表面有5个疏水氨基酸。对人工合成的CcAMP1进行抗菌活性检测表明,该抗菌肽与九香虫血淋巴一样对金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌和大肠杆菌等革兰氏阴性菌都有较好的抗菌活性,且对革兰氏阴性菌的抗菌活性更强。【结论】从九香虫中分离得到具有较强抗菌活性的阳离子抗菌肽CcAMP1,有较大的开发利用价值。     

测序级胰蛋白酶的制备工艺与质量检测

目的:制备高纯度、酶解效率高、酶切位点专一的测序级胰蛋白酶,应用于蛋白组学研究的蛋白质鉴定与分析中。方法:取实验室自制的猪胰蛋白酶粗酶,经硼氢化钠、甲醛还原甲基化修饰抑制胰蛋白酶自水解,采用高效液相色谱仪15RPC反相柱纯化,收集对应的甲基化胰蛋白酶峰组分,冷冻干燥;甲基化修饰的胰蛋白酶进一步经甲苯磺酰苯丙氨酰氯甲酮(TPCK)修饰,以抑制糜蛋白酶等非特异性酶切活性,并经反相色谱柱再纯化,获得终产物即质谱测序级胰蛋白酶;自制的测序级胰蛋白酶经SDS-PAGE、HPLC反相色谱分析、酶比活力测定,并应用于胶内蛋白质酶切质谱鉴定氨基酸序列等,检测其纯度、酶水解效率及酶切位点特异性。结果:自制甲基化TPCK修饰的测序级胰蛋白酶纯度大于95%,酶比活力为200 U/mgP(TAME)以上,质谱分析酶切特异性好;且酶的制备工艺流程稳定,可应用于测序级胰蛋白酶产品的生产与开发中。结论:制备的测序级胰蛋白酶纯度高、酶解效率优、酶切特异性强,可广泛应用于实验室中蛋白质和肽段测序鉴定、HPLC肽段谱图分析等蛋白组学研究分析中。     

测序级胰蛋白酶的制备工艺与质量检测简

目的：制备高纯度、酶解效率高、酶切位点专一的测序级胰蛋白酶,应用于蛋白组学研究的蛋白质鉴定与分析中。方法：取实验室自制的猪胰蛋白酶粗酶,经硼氢化钠、甲醛还原甲基化修饰抑制胰蛋白酶自水解,采用高效液相色谱仪15RPC反相柱纯化,收集对应的甲基化胰蛋白酶峰组分,冷冻干燥;甲基化修饰的胰蛋白酶进一步经甲苯磺酰苯丙氨酰氯甲酮（TPCK）修饰,以抑制糜蛋白酶等非特异性酶切活性,并经反相色谱柱再纯化,获得终产物即质谱测序级胰蛋白酶;自制的测序级胰蛋白酶经SDS-PAGE、HPLC反相色谱分析、酶比活力测定,并应用于胶内蛋白质酶切质谱鉴定氨基酸序列等,检测其纯度、酶水解效率及酶切位点特异性。结果：自制甲基化TPCK修饰的测序级胰蛋白酶纯度大于95％,酶比活力为200U/mgP（TAME）以上,质谱分析酶切特异性好;且酶的制备工艺流程稳定,可应用于测序级胰蛋白酶产品的生产与开发中。结论：制备的测序级胰蛋白酶纯度高、酶解效率优、酶切特异性强,可广泛应用于实验室中蛋白质和肽段测序鉴定、HPLC肽段谱图分析等蛋白组学研究分析中。