同系物标记结合凝胶电泳和质谱技术用于蛋白质N端肽鉴定及相对定量赵丽艳.pdf

第卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第期

年月ChineseJournalofAnalytialChemistry～

研究报告

同系物标记结合凝胶电泳和质谱技术

用于蛋白质N端肽鉴定及相对定量

赵丽艳周春喜张养军刘新蔡耘钱小红＊

(蛋白质组学国家重点实验室,北京蛋白质组研究中心,军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京)

摘要通过酸酐同系物标记蛋白质的N-末端,经过凝胶电泳分离,使用基质辅助激光解析电离飞行时间质

谱仪进行鉴定,建立了一种基于化学标记和质谱技术的、用于蛋白质的N-末端鉴定和相对定量新方法。标记后

的蛋白质的N端肽以相差Da的成对峰形式在质谱中出现,而非N-末端肽则是以单峰呈现,从而实现了末端

肽的特异性识别;通过端肽的信号强度对种标记蛋白质的不同比例的混合溶液实现了相对定量分析。

关键词同系物标记,化学修饰,电泳分离,基质辅助激光解析电离飞行时间质谱,N-末端肽,蛋白质组学

引言

蛋白质的N末-端序列对其生物学性质和功能有着巨大影响。如N-末端氨基酸对蛋白质的寿命有

[][]

控制作用(N端规则,theN-endrule)。N端序列也与蛋白质的亚细胞器定位密切相关。并且,蛋白

质的末端序列特异性很高,通过末端的少数几个氨基酸残基就可以对大多数蛋白质进行可靠鉴定[],

对组学研究很有意义。

经典的Edman降解法已经广泛用于蛋白质的N端测序,但它只能适用于纯度很高的单个蛋白质,

不适用于蛋白质混合物,且灵敏度和通量都很低。高灵敏度、高分辨率和高通量的生物质谱技术为蛋白

质的N端测序提供了另外一种方法。本研究基于质谱技术并利用酸酐同系物标记结合凝胶电泳分离

对蛋白质的N端肽实现了特异性鉴别。

此外,蛋白质丰度及表达量的相对改变也是蛋白质组学研究的一个重要目标(差异或定量蛋白质

组学)。其中,稳定同位素标记是目前进行蛋白质相对定量常使用的方法[]。同位素标签常常通过活

[]

体内或活体外的标记引入。前者通过在含同位素的介质中培养细胞或给动物喂食添加同位素的饲

[][,]O/HO溶液中进行酶切[]

料实现;后者常通过蛋白质的化学修饰或蛋白质在H实现。但当

使用分辩率不太高的质谱仪时,来自这种轻、重同位素标记的同位素簇峰重叠常常给定量带来较大的误

[]、金

差。除了增加同位素原子的个数,为减少同位素峰之间的重叠,元素编码的亲核标记(MeCAT)

[][]

属元素螯合标记(MECT)等方法被提出用于蛋白质的相对定量。Beardsley等使用S代-甲基乙酰

亚氨基脒和S-