生物质谱技术的发展及在蛋白质结构研究中的应用

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1、rL}2008，Vo1．32，No．249药学建履·综述与专论·ProgressinPharmaceuticalSciences2008年第32卷第2期第49页一述综一一与一一论专+一～、．+；+』生物质谱技术的发展及在蛋白质结构研究中的应用邹丽敏，李博，刘文英(中国药科大学药物分析教研室，江苏南京210009)[摘要]综述生物质谱技术的发展现状，包括电喷雾电离质谱、基质辅助激光解吸电离质谱、串联质谱、电喷雾解吸电离质谱、表面增强激光解吸电离一飞行时间质谱等，以及这些技术在蛋白质结构研究中的应用进展。生物质谱技术已成为蛋白质结构研究的重要工具。[关键词]生物质谱技

2、术；蛋白质结构；生物大分子[中图分类号]R917；Q71；0657．63[文献标识码]A[文章编号]1001—5094(2008)02—0049一(r7BiologicalMassSpectrometryandItsApplicationinStudyofProteinStructureZOULi—min，LIBo，LIUWen—ying(DepartmentofPharmaceuticalAnalysis，PharmaceuticalUniversity，?Can]ing210009，China)[Abstract]Biologicalnlassspectrom

3、etryisanessentialtechniqueinstudyofproteinstructur~．Massspectrometry’Sinstrument，improvementofitstechniques，includingESI—MS，MALDI—MS，tandemmassspectrometry，DESI—MSandSELDI—TOF-MSweresystemicallyintroduced．Itsapplicationinstudyof。proteinstructurewasalsoreviewed．[Keywords]Biologicalmass

4、spectrometry；Proteinstructure；Biomacmmolecule随着生命科学及生物技术的迅速发展，人们开中必不可少的工具¨。始全面、大范围地考察有机体的全部基因和蛋白质1生物质谱技术的发展现状集合，把生物大分子研究提高到一个新的水平。蛋白质结构是蛋白质功能的基础，是开展蛋白质组学在MS技术发展过程中，由于电离技术的制约，研究的重要方面。在相当长的一段时间内，MS只能对小分子的分子质生物质谱(MS)技术具有准确度、灵敏度和自动量进行准确、灵敏的测定，但随着陕原子轰击化程度高的特点，能够准确测定多肽和蛋白质的相(FAB)、电喷雾电离(ESI)

5、、基质辅助激光解吸电离对分子质量、氨基酸序列及翻译后修饰，因此无可争(MALDI)以及大气压化学电离(APCI)等电离技术的议地成为连接蛋白质与基因的重要技术，开启了大出现，MS的测定范围大大提高。特别是ESI。MS和规模的蛋白质自动化鉴定之门，成为生命科学研究MALDI-MS在高极性、难挥发性和热不稳定性生物[接受日期]2007．11．12通讯作者：刘文英，教授，博士生导师；研究方向：药物色谱分析；Tel：025—83271251；E-maihlwcpu@126．tom·综述与专论·502OO8，Vo1．32，No．2药学进履2008年第32卷第2期第50页Pr

6、ogressinPharmaceuticalSciences大分子(如蛋白质和核酸)的分析研究中极具应用潜管电泳(CE)、毫微毛细管液相色谱(nano．LC)或毛细力，其能在10mol(fmo1)甚至10。mol(amo1)的水管电色谱(CEC)联用，将LC的高分离效能与MS准平上准确地分析分子质量高达几十万的生物大分确鉴定化合物结构的特点相结合，可用于复杂样品子，从而开拓了质谱学中一个崭新的领域——生物的分析。MS，促使MS技术在生命科学领域获得广泛应用和近来动态nano．ESI装置在设计上有很大进步。发展。对于高流速ESI接口，除了要求在离子源处加热以生物MS

7、技术在分析生物大分子方面，具有灵促进液滴的蒸发外，还要考虑到在分析大批生物样敏度和准确度高、易操作、分析速度快等优点，且易品时，避免离子源污染。离轴电喷雾雾化是一项重与色谱联用，适于复杂体系中痕量物质的鉴定或结要改进，电喷雾、涡轮电喷雾接口常用离轴方式，即构测定。下面介绍几种常用的生物MS技术。位于与轴呈30o45o的位置。另外，进样锥体周围1．1电喷雾电离质谱采用气流遮盖也能大大减少锥体及孔的污染。电喷雾电离质谱(ESI．MS)的基本原理是：样品ESI．MS可产生多电荷峰，与传统MS相比，扩大溶液流出质谱仪进样端毛细管喷口后，在强电场了分子质量检测的范围，可得到

8、准确的分子