牛血清白蛋白中蛋白质种类检测方案(生物质谱)

SSL-CA20-393Excellence in Science Excellence in ScienceMALDI-020 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterTel：86(21)34193996Email： sshzyan@shimadzu.com.cnhttp：//www.shimadzu.com.cn 使用 MALDImini-1紧凑型 MALDI 数字离子阱质谱仪鉴定蛋白质种类 MALDI-020 摘要：本文展示了应用 MALDImini-1紧凑型基质辅助激光解吸电离数字离子阱质谱((MALDI-DIT)质谱仪通过肽指纹图谱((PMF)和二级质谱搜库成功鉴定牛血清白蛋白(BSA)的案例，表明MALDImini-1可以满足蛋白质种类鉴定分析的要求。 关键词：基质辅助激光解吸电离数字离子阱质谱 MALDImini-1 蛋白质鉴定牛血清白蛋白 蛋白质鉴定在生物学研究中具有重要意义，MALDI-TOF MS(基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱)因其分析速度快、通量高，是进行蛋白质种类鉴定的常用手段之一。传统用于蛋白质鉴定的 MALDI-TOF 体积较大，价格昂贵。MALDImini-1质谱仪整合了 MALDI 离子源和数字离子阱(DIT) (岛津原创技术)，可以实现 m/z 650-70000 Da 内的多肽/蛋白、 多糖、聚合物等常规样品分子量检测，其多级碎裂功能还可以对样品进行复杂的结构分析。本文展示了应用 MALDImini-1紧凑型MALDI-DIT 质谱仪进行蛋白质鉴定的方法和结果，通过肽指纹图谱(PMF) 和二级质谱搜库均成功实现蛋白质鉴定，表明 MALDImini-1可以满足蛋白质种类鉴定分析的要求，该案例可以作为蛋白质鉴定分析时的参考。 实验部分 1.1仪器 MALDImini-1紧凑型 MALDI 数字离子阱质谱仪 图1岛津 MALDImini-1质谱仪 1.2仪器参数 调谐模式：线性正离子模式激光器：349nm固态激光器扫描范围： m/z650-5000激光能量：22.5(范围0-100) 1.3样品前处理 取100 ug牛血清白蛋白样品，溶解后使用5 mM DTT(二硫苏糖醇)和20mM IAA((碘乙酰胺)进行还原烷基化处理后，加入2pL胰蛋白酶(0.5 ug/uL)37℃酶解过夜。酶解完成后采用 MonoSpin C18脱盐柱，按照说明书进行脱盐。吸取0.5 uL样品溶液和 0.5 uL CHCA (5mg/mL) 基质溶液点靶，自然干燥后送入质谱进行分析。 结果与讨论 2.1通过肽指纹图谱(PMF)进行蛋白质鉴定 BSA 酶解产物的一级质谱检测结果如图2所示。从结果来看，酶解产物的主要信号峰位于 m/z 650-3600之间，将样品质谱数据通过 Mascot网站 (http：//www.matrixscience.com) PMF 搜库功能检索数据库 SwissProt(2020_06，563972条序列)，结果如图3所示，成功匹配到蛋白质 ALBU_BOVIN (牛血清白蛋白)的部分肽段序列，与理论结果一致。 图2牛血清白蛋白的胰蛋白酶酶解产物的一级质谱图 1. ALBU BOVIN Mass： 71244 Score：100 Expect： 1.1e-05 Matches： 36Albumin OS=Bos taurus ox=9913 GN=ALB PE=1 SV=4 2. ALBU SHEEP Mass： 71139 Score： 52 Expect：0.63 Matches： 27Albumin os=Ovis aries ox=9940 GN=ALB PE=1 SV=1 Start-End Observed Mr(expt) Mr(calc) Delta M Peptide 35-44 1249.4896 1248.4824 1248.6139 -0.13151 R.FKDLGEEHFK.G 45-65 2492.1317 2491.1244 2491.2570 -0.1325 0 K.GLVLIAFSQYLQQCPFDEHVK.L 66-75 1163.4859 1162.4786 1162.6234 -0.14470 K.LVNELTEFAK.T 76-88 1463.6347 1462.6274 1462.5817 0.04570 K.TCVADESHAGCEK.S 89-100 1419.7558 1418.7485 1418.6864 0.06210 K.SLHTLFGDELCK.V 89 -105 1945.8861 1944.8788 1945.0091 -0.1303 1 K.SLHTLFGDELCKVASLR.E 106-117 1494.7744 1493.7671 1493.5109 0.2562 0 R.ETYGDMADCCEK.Q +Oxidation (M) 118-130 1673.5181 1672.5109 1672.7627 -0.25191 K.QEPERNECFLSHK.D 139-151 1576.6021 1575.5948 1575.7603 -0.1654 0 K.LKPDPNTLCDEFK.A 161-167 927.2390 926.2317 926.4861 -0.25440 K.YLYEIAR.R 168-183 2045.2061 2044.1988 2044.0206 0.17821 R.RHPYFYAPELLYYANK.Y 169-183 1888.9002 1887.8929 1887.9195 -0.0266 0 1R.HPYFYAPELLYYANK.Y 在样品的一级质谱中，分别选取前体离子 m/z 1568与 m/z 1725 进行二级 CID碎裂(见图4)，将获得的质谱数据导出，通过 Mascot 网站 MS/MS 离子搜库功能在线检索数据库 SwissProt，结果如图5所示，成功匹配到DAFLGSFLYEYSR (m/z 1568) 与 MPCTEDYLSLILNR (m/z 1725)两条肽段序列，归属的蛋白质为 ALBU_BOVIN(BSA))，与理论值一致，肽段的离子匹配信息见图4。 图4 m/z 1568 及 m/z 1725的二级质谱图(左： m/z1568；右： m/z1725) 1 ALBU BOVIN Mass：71244 Score：45 Matches：1(1) Sequences： 1(1)Albumin OS=Bos taurus ox=9913 GN=ALB PE=1 SV=4 上： m/z 1568 Check to include this hit in error tolerant search Query Observed Mr(expt) Mr(calc) Delta Miss Score Expect Rank Unique Peptide1 1568.0000 1566.9927 1566.7354 0.2573 0 45 0.0052 1 U K.DAFLGSFLYEYSR.R 1. ALBU BOVIN Mass： 71244 Score： 44 Matches：1(1) Sequences： 1(1) 下： m/z 1725Albumin OS=Bos taurus ox=9913 GN=ALB PE=1 SV=4 0Check to include this hit in error tolerant search 结论 本文应用紧凑型 MALDI 数字离子阱质谱仪 MALDImini-1检测牛血清白蛋白的酶解产物，搜库结果与理玛值相符，成功匹配到了牛血清白蛋白的肽段序列。MALDImini-1 作为紧凑型基质辅助激光解吸电离数字离子阱质谱仪，体积小巧、功能强大、性能卓越，是进行蛋白质种类鉴定的有力工具。 岛津应用云 蛋白质鉴定在生物学研究中具有重要意义，   MALDI-TOF   MS（基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱）因其分析速度快、通量高，是进行蛋白质种类鉴定的常用手段之一。传统用于蛋白质鉴定的MALDI-TOF体积较大，价格昂贵。MALDImini-1质谱仪整合了MALDI离子源和数字离子阱（DIT）（岛津原创技术），可以实现m/z   650-70000   Da内的多肽/蛋白、多糖、聚合物等常规样品分子量检测，其多级碎裂功能还可以对样品进行复杂的结构分析。本文展示了应用MALDImini-1   紧凑型MALDI-DIT质谱仪进行蛋白质鉴定的方法和结果，通过肽指纹图谱（PMF）和二级质谱搜库均成功实现蛋白质鉴定，表明MALDImini-1可以满足蛋白质种类鉴定分析的要求，该案例可以作为蛋白质鉴定分析时的参考。