傅里叶变换-离子回旋共振质谱法在蛋白质翻译后修饰研究中的应用.pdf

第34卷第2期 赵迎晨等：傅里叶变换．离子回旋共振质谱法在蛋白质翻译后修饰研究巾的应用 97 PoⅢ-H·4’ 化学试剂，2012，34(2)，97—100；172 l聚焦l k-…，-·●-·√I 傅里叶变换．离子回旋共振质谱法 在蛋白质翻译后修饰研究中的应用 赵迎晨，戴新华’，李晓敏，李红梅，方向 (中国计量科学研究院化学计量与分析科学研究所，北京100013) 摘要：蛋白质翻译后修饰几乎参与了细胞所有的正常生命活动，并发挥十分重要的调控作用，目前已成为国际上蛋白质 研究的一个极其重要的领域。常见的蛋白质翻译后修饰包括类泛素化、乙酰化、磷酸化、甲基化、糖基化等。傅里叶变 换．离子回旋共振质谱(FT·ICRMS)具有超高分辨率、高质量测量准确度、质量范围宽、速度快、性能可靠等显著优点，在 确定蛋白质翻译后修饰位置以及修饰的结构研究方面具有独特优势，对其在蛋白质翻译后修饰方面的应用进行了较全 面的综述和讨论。 关麓词：傅里叶变换-离子回旋共振质谱；翻译后修饰；蛋白质 中图分类号：0657．63文献标识码：A 文章编号：0258·3283(2012)02-0097-04 蛋白质翻译后修饰几乎参与了细胞所有的生 叶变换程序的计算机和捕获离子的分析室。分析 命活动过程，并发挥着十分重要的调控作用。蛋 室是一个置于强磁场中的立方体或者圆柱体结 白质翻译后修饰使蛋白质的结构更为复杂，功能 构’8’。离子被引入分析室后，在强磁场作用下被 更为完善，调节更为精细，作用更为专一，目前已 迫以很小的轨道半径作圆周运动，离子的回旋频 成为国际上蛋白质组学研究的一个重要领域。传 率与离子质量成反比，此时不产生可检出信号。 如果在分析室池子的一个对面上(发射板)加一 统的蛋白质翻译后修饰是通过Edman降解方式 进行蛋白质测序来完成的。“，但一次反应只能切 快速扫频电压，一个对面上(激发板)施加一个射 下N末端的一个残基，且方法费时成本高，需要 频电压，当其频率与离子回旋频率相等满足共振 高超的实验技巧和大量的蛋白质样品。且无法处 条件时，离子吸收射频能量，运动轨道半径增大， 理N端封闭的蛋白质，因此远远不能满足生物分 采用影像电流检测器产生可检出信号归。。这种 析快速、准确、灵敏的研究需求。离子回旋共振质 信号是一种正弦波，振幅与共振离子数目成正比。 实际使用中测得的信号是在同一时间内所对应的 谱(ICRMS)技术最早出现在1949年，主要用于 物理化学的研究工作o】，1974年傅里叶变换技术正弦波信号的叠加。这种信号输入计算机进行快 速傅里叶变换，利用频率和质量的关系可得到质 被引入到ICRMS中Jo，但直到Henry等‘刮将电 喷雾离子化技术(ESI)引入FT—ICRMS后，由于 谱图。 ESI灵敏度的改进，FT—ICRMS才真正开启了高 质谱法已成为蛋白质组学最有效和最通用的 精度、高灵敏度生物学分析的大门。经过近半个 工具，它将传统简单的蛋白质鉴定方法提升到准 MS由于具有超高的分辨率和 确全面定性和定量及蛋白组翻译后修饰(PTMs) 世纪的发展，FT．ICR 质量准确度，受到人们极大的关注，已有多篇综述 研究中。目前，蛋白质的准确定量和完整的结构 对其原理及发展前景作了详尽的介绍_4o。本文则 分析(蛋白质的表达和修饰)是各国研究的热点。 FT．ICR MS具有高分辨率、高灵敏度、宽的质量范 主要介绍FT-ICRMS在蛋白质翻译后修饰研究方 围，并具有多重独特的裂解技术，优于常规的