串联质谱数据从头解析与蛋白质的数据库搜索鉴定

蛋白质的鉴定是蛋白质组学研究中必不可少的一步。用串联质谱（ｔａｎｄｅｍ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ,ＭＳ／ＭＳ）可以进行多肽的从头测序（ｄｅ ｎｏｖｏ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）,并搜索数据库以鉴定蛋白质。用图论以及真实谱－理论谱联配（ａｌｉｎｇｍｅｎｔ）的方法对串联质谱得到的多肽图谱进行从头解析,得到了可靠的多肽序列,并应用到数据库搜索中鉴定了相应的蛋白质。同时,还用统计的方法对ＳｗｉｓｓＰ     

串联质谱数据的从头解析与蛋白质的数据库搜索鉴定

蛋白质的鉴定是蛋白质组学研究中必不可少的一步。用串联质谱 (tandemmassspectrometry ,MS/MS)可以进行多肽的从头测序 (denovosequencing) ,并搜索数据库以鉴定蛋白质。用图论以及真实谱 理论谱联配 (alignment)的方法对串联质谱得到的多肽图谱进行从头解析 ,得到了可靠的多肽序列 ,并应用到数据库搜索中鉴定了相应的蛋白质。同时 ,还用统计的方法对SwissProt以及TrEMBL蛋白质数据库进行了详细的分析。结果表明 ,3个四肽或者 2个五肽或者 1个八肽一般可以唯一地确定一个蛋白质     

毛细管区带电泳／串联质谱联用法鉴定多肽和蛋白质

建立了毛细管区带电泳－串联质谱联用（ＣＺＥ／ＭＳ／ＭＳ）对多肽和蛋白质高灵敏度鉴定方法,对Ｍｅｔ－脑啡肽和Ｌｅｕ－脑啡肽的混合物进行了分析,用ＣＺＥ／ＭＳ／ＭＳ方法验证了各自的序列,同样对细胞色素ｃ的胰蛋白酶酶解产物用ＣＺＥ／ＭＳ／ＭＳ方法进行了肽质谱分析,几科所有肽段的序列及其与在分子中的位置都得到了确定,通过ＳＥＱＵＥＳＴ软件进行蛋白质序列数据库搜索得到准确的鉴定结果,所消耗的样品量均在低皮可     

规模化蛋白质鉴定中的串联质谱数据评价方法

随着蛋白质组学研究的蓬勃发展,尤其是近年来对规模化表达谱作图的重视,促使大量蛋白质被鉴定出来,但同时带来了数据质量控制的问题,如何有效去除假阳性结果,提高数据的可靠性,并使得来自不同技术路线、不同质谱仪器以及不同实验室的数据具有可比性是蛋白质组学研究领域的一个热点和难点,文章就目前所使用的数据质量评价方案进行了综述。     

电喷雾串联质谱图的叠合与多肽序列分析

利用离子阱电喷雾串联质谱仪,在选择性改变某些食品参数的条件下对模式分子Met-脑啡肽和自行固相化学合成的7肽及其修饰产物、10肽和20肽进行碎裂处理,从而获得一系列具有一定差异的串联质谱图。选择具有适当互补性的图谱进行叠合处理,得到具有连贯性“三联套”（triplet）及“二联套”（doublet）碎片离子峰的叠合串联质谱图,据此可以方便准确地角析出多肽的氨基酸序列。实验结果表明,这种方法在多肽的质谱法测定中具有一定的实用性。     

蛋白质组研究中离子阱串联质谱数据搜库结果解释方法

基于离子阱串联质谱仪的鸟枪法是一种高通量的蛋白质鉴定方法。得到的数据一般使用软件SEQUEST搜索蛋白质序列数据库,得到肽段鉴定列表以及相应的打分。为了得到蛋白质鉴定列表,还需要进行肽段鉴定结果的过滤和假阳性率的计算,然后根据肽段鉴定结果组装蛋白质列表。这两个问题目前还没有很好地解决。对已有的方法进行总结和比较,可以给搜库结果解释方法的选择提供参考,对数据质量控制方法的改进也有所帮助。     

利用串联质谱鉴定氨基酸突变的生物信息学算法

氨基酸突变能够改变蛋白的结构和功能,影响生物体的生命过程.基于串联质谱的鸟枪法蛋白质组学是目前大规模研究蛋白质组学的主要方法,但是现有的质谱数据鉴定流程为了提高鉴定结果的灵敏度往往会有意压缩数据库中的氨基酸突变信息.因此,如何挖掘数据中的氨基酸突变信息成为当前质谱数据鉴定的一个重要部分.当前应用于氨基酸突变鉴定的串联质谱鉴定方法大致可以分为3大类:基于序列数据库搜索的方法、基于序列标签搜索的算法以及基于图谱库搜索的算法.本文首先详细介绍了这3种氨基酸突变鉴定算法,并分析了各种方法的特点和不足,然后介绍了氨基酸突变鉴定的研究现状和发展方向.随着基于串联质谱的蛋白质组学的不断发展,蛋白序列中的氨基酸突变信息将被更好地解析出来,从而得以深入探讨由氨基酸突变引起的蛋白结构和功能改变,为揭示氨基酸突变的生物学意义奠定基础.     

质谱技术解析磷酸化蛋白质组

蛋白质磷酸化是生物体内存在的一种普遍的调节方式,在细胞信号传递中占有极重要的地位.质谱已逐渐被人们认为是挑战这一领域的有利工具.综述了目前利用质谱技术分析磷酸化蛋白质的方法,包括利用固定化的金属亲和层析柱、抗体和化学标签技术富集目的分子,肽片段质量图和前体离子扫描（precusor ion scans）等技术检测磷酸化肽段,串联质谱对磷酸化肽段测序鉴定磷酸化位点,以及引入质量标签对蛋白质的磷酸化水平进行定量等.虽然现在已经有很多可行的方法用于分析磷酸化蛋白质,但要达到从少量生物样品中解析其全部磷酸化蛋白质仍需要有很多技术上的突破.     

人类蛋白质组表达谱蛋白质鉴定的分步搜索策略

大规模蛋白质组表达谱研究的蛋白质鉴定一般采取基于数据库搜索的策略,因此数据库的选择及搜索策略在蛋白质鉴定中非常重要。现有的人类蛋白质数据库远不够完善,而从其他物种的蛋白质数据库中所能得到的补充非常有限,但人类基因组数据库中却可能含有很大的补充空间。在对国际人类蛋白质数据库充分调研、比较的基础上,提出了一种分步搜索的策略。这种策略首先利用一个质量较高、覆盖率相对较大的非冗余数据库进行基本鉴定,随后利用其他蛋白和核酸数据库进行补充鉴定和新蛋白挖掘。该策略能有效地鉴定尽可能多的高可靠蛋白,并能进一步充分利用质谱数据进行补充鉴定和新蛋白挖掘,对大规模蛋白质组表达谱研究具有重要的意义。     

质谱图聚类网络法在鉴定多肽翻译后修饰中的应用及研究进展

蛋白质组学多肽鉴定方法一直以基于质谱分析和数据库搜索的方法为主,随着质谱仪技术的发展,海量的质谱数据被获取,这为大规模蛋白质的鉴定提供了一个强大的数据仓库,使得以质谱数据为基础的蛋白质组学研究成为主流。传统的串联质谱图搜库方法鉴定多肽翻译后修饰时具有诸多局限,质谱网络方法可以在一定程度上弥补局限。文中系统综述了基于质谱聚类的质谱网络和质谱图库搜索方法的发展历程、理论研究和应用研究,讨论了质谱网络库方法在鉴定多肽翻译后修饰的优势,并进行了分析和展望。     

Direct Analysis of Protein Mixtures by Tandem Mass Spectrometry

Methods to identify proteins contained in mixtures are described. The approach uses microcolumn liquid chromatography and automated tandem mass spectrometry in conjunction with protein and nucleotide database searching algorithms. This approach is applied to the identification of proteins obtained by immunoprecipitation reactions, interaction with a GST protein fusion products and interaction with a macromolecular complex.     

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．     

Comparative Proteomics Studies of Insect Cuticle by Tandem Mass Spectrometry: Application of a Novel Proteomics Approach to the Pea Aphid Cuticular Proteins

The cuticle is a biological composite material consisting principally of N‐acetylglucosamine polymer embedded in cuticular proteins (CPs). CPs have been studied and characterized by mass spectrometry in several cuticular structures and in many arthropods. Such analyses were carried out by protein extraction using SDS followed by electrophoresis, allowing detection and identification of numerous CPs. To build a repertoire of cuticular structures from Bombyx mori, Apis mellifera and Anopheles gambiae the use of SDS and electrophoresis was avoided. Using the combination of hexafluoroisopropanol and of a surfactant compatible with MS, a high number of CPs was identified in An. gambiae wings, legs and antennae, and in the thoracic integument cuticle of Ap. mellifera pupae. The exoskeleton analysis of B. mori larvae allowed to identify 85 CPs from a single larva. Finally, the novel proteomics approach was tested on cuticles left behind after the molt from the fourth instar of Acyrthosiphon pisum. Analysis of these cast cuticles allowed to identify 100 Ac. pisum CPs as authentic cuticle constituents. These correspond to 68% of the total putative CPs previously annotated for this pea aphid. While this paper analyzes only the recovered cuticular proteins, peptides from many other proteins were also detected.     

综述: 串联质谱寡糖结构解析方法评介

糖组学的研究与发展对生命科学及生物医药的发展具有重要的推动作用．寡糖结构的解析是糖组学中重要的研究课题之一．串联质谱分析技术以其具有高特异性及高灵敏度的特点成为了广为使用的寡糖结构解析方法．本文首先概述了串联质谱寡糖结构解析的研究背景;然后介绍了现有的寡糖结构解析策略及基于每种策略的经典解析方法,并对所列方法的原理和算法进行逐一分析讨论;最后,总结现有方法的优缺点,对串联质谱寡糖结构研究领域进行了研究展望．     

Evaluating Peptide Mass Fingerprinting-based Protein Identification

Identification of proteins by mass spectrometry (MS) is an essential step in pro- teomic studies and is typically accomplished by either peptide mass fingerprinting (PMF) or amino acid sequencing of the peptide. Although sequence information from MS/MS analysis can be used to validate PMF-based protein identification, it may not be practical when analyzing a large number of proteins and when high- throughput MS/MS instrumentation is not readily available. At present, a vast majority of proteomic studies employ PMF. However, there are huge disparities in criteria used to identify proteins using PMF. Therefore, to reduce incorrect protein identification using PMF, and also to increase confidence in PMF-based protein identification without accompanying MS/MS analysis, definitive guiding principles are essential. To this end, we propose a value-based scoring system that provides guidance on evaluating when PMF-based protein identification can be deemed sufficient without accompanying amino acid sequence data from MS/MS analysis.     

高效液相色谱-串联质谱检测基因组DNA甲基化方法的建立

目的:建立高效液相色谱-串联质谱(HPLC-ESI-MS/MS)检测基因组DNA甲基化水平的方法。方法:以5-mdC和dG为标准品,采用全自动高效液相色谱系统进行分离,串联电喷雾质谱检测,选择多反应监测模式(MRM)测定标准品,绘制标准工作曲线。结果:在MRM模式下选取5-mdC(m/z 241.9→126.3)和dG(m/z 268.1→152.3)分别作为定量检测的母子离子对,各化合物能实现良好的基线分离;5-mdC和dG碰撞能均为15 eV,去簇电压分别为40和45 V,最低定量限分别为1.65和2.47 fmol;标准品的响应值比为90%~110%;5-mdC含量的天内相对标准偏差和天间相对标准偏差均小于8%。结论:HPLC-ESI-MS/MS是能应用于检测基因组DNA甲基化的一种高通量、高准确率、高分辨率、高灵敏度且重复性好的方法。     

Identification and Quantification of Proteoforms by Mass Spectrometry

A proteoform is a defined form of a protein derived from a given gene with a specific amino acid sequence and localized post‐translational modifications. In top‐down proteomic analyses, proteoforms are identified and quantified through mass spectrometric analysis of intact proteins. Recent technological developments have enabled comprehensive proteoform analyses in complex samples, and an increasing number of laboratories are adopting top‐down proteomic workflows. In this review, some recent advances are outlined and current challenges and future directions for the field are discussed.