质谱技术在蛋白质组学研究中的应用

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1、万方数据第35卷第1期2011年1月南京林业大学学报(自然科学版)JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalScienceEdition)V01．35．No．1Jan．，2011http：／／www．nldxb．corn[doi：10．3969／j．issn．1000—2006．2011．01．024]质谱技术在蛋白质组学研究中的应用甄艳，施季森。(南京林业大学。林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室，江苏南京210037)摘要：随着蛋白质组学研究的迅速发展，质谱技术已成为应用于蛋白质组学研究中的强有力工具和核

2、心技术。质谱技术的先进性在于为蛋白质组学研究提供的通量和分子信息。笔者重点概述了基于质谱路线的蛋白质组学研究，介绍了基于质谱的定量蛋白质组学、翻译后修饰蛋白质组学、定向蛋白质组学、功能蛋白质组学以及基于串联质谱技术的蛋白质组学数据解析的研究进展。关键词：质谱；蛋白质组学；定量蛋白质组学；翻译后修饰；定向蛋白质组学；功能蛋白质组学中图分类号：QSl文献标志码：A文章编号：1000—2006(2011)01—0103—06ApplicationofmassspectrometryinproteomicsstudiesZHENYan，SHIJisen+(KeyL

3、aboratoryofForestGeneticsandBiotechnologyMinistryofEducation，NanjingForestryUniversity，Naming210037，China)Abstract：Withthe’rapiddevelopmentofproteomics，massspectrometryismaturingtobeapowerfultoolandcoretech—nologyforproteomiesstudiesduringtherecentyears．Thesuperiorityofmassspectro

4、metryliesinprovidingthethrough—putandthemolecularinformation，whichnoothertechnologycallbematchedinproteomies．Inthisreview，wemadeaglanceontheoutlineofmassspectrometry-basedproteomics．Andthenweaddressedontheadvancesofdataanalysisofnlassspectrometry—basedproteomies，quantitativemasssp

5、ectrometry—basedproteomies，post—translationalmodificationsbasedmassspectrometry，targetedproteomicsandfunctionalproteomicsbased·massspectrometry．Keywords：massspectrometry；proteomics；quantitativeproteomies；post-translationmodification；targetedpro—tcomics：functionalproteomics蛋白质组学(Pr

6、oteomics)是从整体水平上研究细胞内蛋白质的组成、活动规律及蛋白质与蛋白质的相互作用，是功能基因组学时代一门新的学科。目前蛋白质组学的研究主要有两条路线：一是基于双向电泳的蛋白质组学；二是基于质谱的蛋白质组学，其中基于双向电泳的蛋白质组学研究路线最终也离不开质谱技术的应用。自20世纪80年代末，两种质谱软电离方式即电喷雾电离(electrosprayionization，ESI)和基质辅助激光解析离子化(ma—trixassistedlaserdesorptionionization，MALDI)的发明和发展解决了极性大、热不稳定蛋白质和多肽分析的离

7、子化和分子质量大的测定问题⋯，蛋白质组学研究中常用的质谱分析仪包括离子阱(iontrap，IT)，飞行时间(timeofflight，TOF)，串联飞行时间(TOF—TOF)，四级杆／飞行时间(quadrupole／TOFhybrids)，离子阱／轨道阱(IT／orbitraphybrid)和离子阱／傅里叶变换串联质谱分析仪(IT／Fouriertransformioncyclotronresonancemassspectrometershybrids，IT／FTMS)，这些质谱仪具有不同的灵敏度、分辨率、质量精确度和产生不同质量的MS／MS谱旧J。质谱作

8、为蛋白质组学研究的一项强有力的工具日趋成熟，并作为样品制备及数据分