质量肽谱在蛋白质结构研究中的应用.pdf

《生物工程进展》2000 ,Vol . 20 ,No . 6 质量肽谱在蛋白质结构研究中的应用 综述 审校 董方霆 　 　杨松成 　 (军事医学科学院国家生物医学分析中心) 　　蛋白质的一级结构始终是生物学家关心的一个 常常应用于蛋 白纯度分析[25 - 27 ] ,为进一步分析蛋 焦点 ,他们通常使用肽谱分析的方法测定蛋白质的 白质结构提供了有效的基础 。 一级结构 。肽谱是一种技术 ,它使用特异性的酶或 1 　蛋白质序列的确证 化学的方法 ,将蛋白质降解成小肽 ,然后进行分离和 分析[ 1 ] 。肽谱在蛋白质研究中起着重要的作用 ,它 应用 DNA 重组技术生产重组蛋 白的工作中 , 可以确证蛋白质的序列 ,用于蛋白质鉴定 ;鉴定翻译 常常需要确证重组蛋白的氨基酸序列是否与从 cD 后的修饰及体外的化学修饰 ;检测单个氨基酸的变 NA 推导的氨基酸序列一致 。质量肽谱是进行这一 ( ) 异 即突变 ;鉴定不同的蛋白构型 ;也可用于产生核 确证的一个理想方法 ,而且具有快速 、准确 ,蛋白质 苷酸探针检测 DNA 文库 ; 合成多肽诱导单克隆抗 用量少的特点 。Gibson 和 Biemann [28 ] 在 1988 年最 体 ;对照天然蛋白及重组蛋白的指纹图。肽谱通常 早应用这一方法确证了从大肠杆菌中重组的谷氨酰 使用二维凝胶 电泳[2 ,3 ] , 高压液相色谱[4 - 7 ] 和毛细 胺基 t RNA 合成酶和甘酰胺基 t RNA 合成酶 , 以及 管电泳[4 ,5 ,8 ,9 ] 的方法进行分析 ,得到混合肽片段的 从酵母中重组的甲硫酰基 t RNA 合成酶 。从此 ,质 色谱图。在这种情况下 , 只能得到蛋白结构的指纹 量肽谱在这一方面得到了广泛的应用 。 图 ,如要获得更多的结构信息 ,就必须将酶解后的肽 2 　巯基和二硫键的测定 片段分离纯化 ,多次收集后 ,再作进一步的分析 。这 是一项繁琐的工作 。现代质谱技术的发展 ,为人们 二硫键也是人们所关心的蛋白质结构的一个重 研究蛋白质的精细结构提供了新的途径 。用质谱的 要方面 。二硫键在稳定蛋白质的三级结构方面有重 ( ) 方法研究肽谱即质量肽谱 mass peptide mapping 要作用 ,并且常常与蛋白的活性有关 。测定分子中 的方法已经成为蛋白质结构分析的有效的工具[ 10 ] 。 的二硫键 ,特别是测定二硫键的位置 ,对人们来说一 质量肽谱是将蛋白质降解后的肽片段进行分子质量 直是一项艰巨的任务 。因为在不同的裂解条件下 , 测定 ,并与蛋白序列获得的理论计算的分子量相比 分子内原有的二硫键常会被破坏[29 ] 。这通常是由 较 ,从而快速鉴定蛋白质的结构以及蛋白质的翻译 于蛋白质的不完全水解造成的 ,形成的结果一般比 后修饰或突变位点[ 11 ] 等 。质谱技术中的快原子轰 较复杂 。在这种情况下 ,质量肽谱 ,特别是液质联用 ( ) [ 12 ] (