质谱技术在免疫分子的结构研究中的应用.pdfVIP

( ) 第 32 卷 分析化学 FENXI HUAXU E 　研究报告 第 5 期 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 2004 年 5 月 Chinese Journal of Analytical Chemistry 679～684 质谱技术在免疫分子的结构研究中的应用 孙淑清 季怡萍　刘淑莹 (天津大学理学院 ,天津 300072) ( 中国科学院长春应用化学研究所 ,长春 130022) 摘 　要 　质谱技术用于生物大分子的研究具有直接、简单、快速、经济等优点。近十年来 ,基质辅助激光解吸 ( ) ( ) 质谱 MALDIMS 和电喷雾质谱 ESIMS 在免疫学领域的研究中作出了重要贡献。本文着重对抗原、抗体、 抗原抗体复合物、抗原决定簇等免疫分子结构的质谱研究作一评述。大体分为四方面内容 :免疫分子的分子 量、翻译后修饰、异质性、构象变化的分析 ;质谱指纹图的取得和串联质谱测序 ;抗原抗体复合物的证明 ;B细 胞表位和 T细胞表位序列的测定。这些研究结果对于理解免疫分子的免疫功能、对于疾病的早期诊断、对于 发展新药和疫苗具有重要意义。 关键词 　质谱 ,免疫分子 ,结构 ,评述 1 　引　　言 基质辅助激光解吸电离质谱技术 ( matrix assisted laser desorption/ ionization mass spectrometry , MALDIMS ) 和电喷雾电离质谱技术 ( electrospray ionization mass spectrometry , ESIMS ) 是产生于 20 世纪 80 年代末期的两项软电离技术1 ,2 , 它们的出现使传统的主要用于小分子物质研究的质谱技术发 生了革命性的变革。这两项技术具有高质量检测范围和高灵敏度的特点 , 使得在 fmol ( 10 - 15 mol) 的水 平上准确地测定生物大分子的分子量成为可能。MALDIMS 技术的基本原理是将待测样品分散在基 质分子中和基质形成晶体 ,当用激光照射晶体时 , 由于基质分子经辐射所吸收的能量积蓄并迅速产热, ( 使基质晶体升华 , 致使基质和样品分子膨胀并进入气相 , MALDI 产生的离子常用飞行时间 Timeof Flight , TOF) 检测器来检测。从理论上讲 , 只要飞行管有足够的长度 , TOF 检测器的质量范围是没有 上限的。因此 , MALDITOFMS 技术很适合生物大分子的分析。电喷雾质谱技术是在毛细管的出口 处施加高电压 , 所产生的高电场将毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴。随着溶剂的蒸发 , 液滴 表面的电荷强度逐渐增大 , 最后崩解为大量带一个或多个电荷的离子进入气相 , 产生的高电荷离子使 质量电荷比( m/ z ) 降低到多数质量分析器都可以检测的范围 , 因而大大扩展了分子量的分析范围 , 使生物大分子的研究成为可能。 初看起来 , 免疫学和质谱学没有多少联系。免疫学主要研究防病抗病的机理 , 而质谱学则研究离 子源内的带电离子。然而 , 近十几年来 , 由于免疫学家和质谱学家的共同努力, 使这两门学科产生了 交叉渗透 , 使质谱技术在免疫学领域的研究中作出了重要贡献。其中很重要的一部分就是对结构免疫 学研究的贡献 , 包括抗原、抗体结构的质谱研究 , 抗原抗体复合物的质谱证明 , T细胞表位和 B细胞 表位的质谱方法测序等。 和其它研究方法相比 , 质谱方法具有下列优点 : ( 1) 直接分析免疫大分子和它们的复合物 ; (2) 不 需要分离可获得