解析:多肽從頭測序中的肽片段裂解細節(上)

2020-08-10   百泰派克生物

原標題:解析:多肽從頭測序中的肽片段裂解細節(上)

多肽從頭測序是一種利用串聯質譜法確定肽胺基酸序列的方法。

了解蛋白質中肽的胺基酸序列對研究該蛋白的生物學功能至關重要。過去主要是通過Edman降解法來實現。如今,多肽測序更常用到的方法是通過串聯質譜儀來進行分析。一般分為結合資料庫搜索或從頭測序兩種方式。

資料庫搜索相對簡單,將未知肽的質譜數據與資料庫數據進行比較,尋找與已知肽相匹配的序列,挑選出匹配得分最高的對應肽即可。該方法無法用於識別新的/未知肽,因為它只能與資料庫中已知序列進行匹配。而從頭測序是將質譜中的碎片離子進行分配。大多數儀器都會附帶從頭測序這一程序。

肽在正離子模式下質子化。質子最初位於N端或鹼性殘基側鏈上,但由於內部裂解,它可以沿著主鏈移動,在不同的位點斷裂,從而生成不同的片段。

有三種不同類型的主鏈鍵可以斷裂成肽片段:烷基羰基(CHR-CO),肽醯胺鍵(CO-NH)和氨基烷基鍵(NH-CHR)。

不同類型的肽片段離子

圖1

如圖1所示,當主鏈鍵斷裂時,會形成六種不同類型的序列離子。N端帶電片段離子分類為a,b或c,C端帶電片段離子分類為x,y或z。右下角標註數字代表胺基酸殘基的數目。這個專業術語最早是由Roepstorff和Fohlman提出的,之後Biemann對其進行了修改,修改後的就是目前最常見的版本。

在這些序列離子中,a,b和y離子是最常見的離子類型,尤其是在低能(二級質譜中的誘導碰撞解離)CID質譜儀中,因為肽醯胺鍵(CO-NH)最脆弱的。公式:

b離子質量 = ∑ (殘基質量) + 1 (H+)

y離子質量 = ∑ (殘基質量) + 19 (H2O+H+)

a離子質量 = b離子質量 – 28 (CO)

雙主鏈裂解會產生內部離子,例如醯基類離子H2N-CHR2-CO-NH-CHR3-CO+,或亞氨離子類H2N-CHR2-CO-NH+ = CHR3,這些離子通常是光譜中的干擾物質。

在高能CID下,C端殘基的側鏈發生進一步裂解,形成dn,vn,wn離子。

本文由百泰派克生物整理編輯,參考文獻:

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

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