解析:多肽从头测序中的肽片段裂解细节(上)

2020-08-10   百泰派克生物

原标题:解析:多肽从头测序中的肽片段裂解细节(上)

多肽从头测序是一种利用串联质谱法确定肽氨基酸序列的方法。

了解蛋白质中肽的氨基酸序列对研究该蛋白的生物学功能至关重要。过去主要是通过Edman降解法来实现。如今,多肽测序更常用到的方法是通过串联质谱仪来进行分析。一般分为结合数据库搜索或从头测序两种方式。

数据库搜索相对简单,将未知肽的质谱数据与数据库数据进行比较,寻找与已知肽相匹配的序列,挑选出匹配得分最高的对应肽即可。该方法无法用于识别新的/未知肽,因为它只能与数据库中已知序列进行匹配。而从头测序是将质谱中的碎片离子进行分配。大多数仪器都会附带从头测序这一程序。

肽在正离子模式下质子化。质子最初位于N端或碱性残基侧链上,但由于内部裂解,它可以沿着主链移动,在不同的位点断裂,从而生成不同的片段。

有三种不同类型的主链键可以断裂成肽片段:烷基羰基(CHR-CO),肽酰胺键(CO-NH)和氨基烷基键(NH-CHR)。

不同类型的肽片段离子

图1

如图1所示,当主链键断裂时,会形成六种不同类型的序列离子。N端带电片段离子分类为a,b或c,C端带电片段离子分类为x,y或z。右下角标注数字代表氨基酸残基的数目。这个专业术语最早是由Roepstorff和Fohlman提出的,之后Biemann对其进行了修改,修改后的就是目前最常见的版本。

在这些序列离子中,a,b和y离子是最常见的离子类型,尤其是在低能(二级质谱中的诱导碰撞解离)CID质谱仪中,因为肽酰胺键(CO-NH)最脆弱的。公式:

b离子质量 = ∑ (残基质量) + 1 (H+)

y离子质量 = ∑ (残基质量) + 19 (H2O+H+)

a离子质量 = b离子质量 – 28 (CO)

双主链裂解会产生内部离子,例如酰基类离子H2N-CHR2-CO-NH-CHR3-CO+,或亚氨离子类H2N-CHR2-CO-NH+ = CHR3,这些离子通常是光谱中的干扰物质。

在高能CID下,C端残基的侧链发生进一步裂解,形成dn,vn,wn离子。

本文由百泰派克生物整理编辑,参考文献:

De novo peptide sequencing,en.wikipedia.org/wiki/De_novo_peptide_sequencing#cite_note-14

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