质谱技术在蛋白质组学中的应用发展

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1、万方数据1076第20卷第10期医学研究生学报V01．20N。．102007年10月JournalofMedicalPostgraduatesOct·2007·综述·质谱技术在蛋白质组学中的应用发展吴晓歌综述，鲁新宇审校(南京工业大学应用化学系，江苏南京210009)摘要：蛋白质组学能阐明基因组所表达的执行生命活动的蛋白生物学功能。其研究成果为药物和临床医学提供了新的发展方向。作者就近年来国际上重点研究的几类质谱技术在蛋白质组定性、定量研究中的最新进展以及它们在蛋白质组研究中的优点和发展前景作一综述。关键词：蛋白质组学；质谱中图分类

2、号：Q51文献标识码：A文章编号：1008-8199(2007)10·10764)3Developmentinmassspectrometry-basedproteomicsWUXiao—gereviewing，LUXin-yuchecking(DepartmentofApplied蕊emi"，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，Jiangsu，China)Abstract：Studyonpmteomicscallexplaintheproteinbiologicalfunctio

3、nofexecutinglifeactivitiesex．pressedbygenomeTheresultsoftheresearchpointtoaflewdirectionforpharmaceuticalandclinicaldevelopment．Thisreviewfocusesoilthelatestdevelopmentsofthequalitativeandguantitati,,-eresearchesonbiologicalmassspectrometryinproteomies。aswellastheiradv

4、antagesandprospects·Keywords：Proteomics；Massspectrometry0引言关研究进展作一综述。生命科学的研究已进入了功能基因组时代，蛋白质组学作为功能基因组学的重要支柱，在20世纪90年代中期产生。蛋白质组学研究要求准确、快速、大规模地鉴定蛋白质。在等离子体解吸质谱和快原子轰击电离质谱软电离技术出现后，质谱可测的相对分子质量已达数千。质谱技术从此成为蛋白质组学研究的核心技术。随着质谱技术的不断进步．高效、高灵敏度、高通量的运用于蛋白质组学研究的质谱仪器不断涌现，人们在医药和生化领域都受益颇

5、多。本文作者就最近的相收稿日期基金项目作者简介通讯作者1蛋白质组与质谱蛋白质组(Proteome)的概念在20世纪90年代提出，其内容主要包括对蛋白质组的定性、定量和从功能角度分析大量蛋白质⋯。作为后基因组时代的一个新领域，蛋白质组学通过在蛋白质水平上对整体基因表达的同步分析研究生物系统，揭示各种表达基因和基因产品之间的关系；但研究方法仍然存在着一些问题，包括如何不失真的样品分离，如何提高对复杂生物基质分析的选择性和准确性，如何实现大规模、高通量和自动化筛选蛋白质等。蛋白质2007-03-21；修订日期：20074】6-22国家“十

6、五”科技攻关计划基金资助项目(批准号：2004BAT068／J34M)吴晓歌(1985一)，女，江苏南京^，理学硕士研究生，从事应用化学专业。鲁新宇(1953．)．盘，扛苏无锡人，副教授，理学学士．从事应用化学专业。万方数据第10期吴晓歌，等质谱技术在蛋白质组学中的应用发展1077组学的诞生与仪器和分析技术的发展密不可分．作为近年来蛋白质组核心研究技术——质谱法的发展更是推动蛋白质组研究的中坚力量。近10年间，质谱仪器和质谱技术的革新，推动了蛋白质化学的研究。电喷雾电离和基质辅助激光解吸电离两项“软电离”技术的出现．使得对蛋白质组快

7、速、准确、灵敏和高通量的检测成为可能”’]。这些电离方式对样品的破坏性小，质量测定范围大，相对分子质量测定准确，样品纯度要求不高，十分适合分析成分复杂的微生物样品。1．1电喷雾电离技术电喷雾电离技术的原理是：将和样品溶液在电场的作用下形成高表面电荷密度的雾滴。带电荷的样品离子被静电力喷人气相而进入质量分析器”J。样品中含有缓冲液、盐和去垢剂，可能与待测物形成混合物．导致产生难以指认的分子量或抑制待测物离子的形成”】。电喷雾电离源与分离技术的联用，如离子化前使用高教液相色谱或电泳分离杂质可解决这一问题。另外，纳米电喷雾电离技术的引用，

8、虽可减低溶剂流速，以提高灵敏度，但是这要求样品容量<1m”J。1．2基质辅助激光解吸附质谱技术这一技术是将分析物分散在基质分子中并形成晶体，通过激光照射晶体导致基质晶体升华，致使干燥的基质和分析物膨胀，并进入气相。理想的基质应该具有较