质谱分析在蛋白质组研究中的应用

ScienceandTechnology&Innovation┃科技与创新2019年第15期

·151·文章编号：2095－6835（2019）15－0151－03

质谱技术在蛋白质糖基化研究中的应用

胡燕娴，孙晋红，潘莹，季芳，康涛，郭嘉杰，邵秀稳

（广东省药品监督管理局审评认证中心，广东深圳518000）

摘要：随着蛋白质组学研究的不断发展，蛋白质糖基化也越来越受到人们的广泛关注。糖基化修饰是蛋白质翻

译后最主要的修饰方式之一，在生物过程中发挥着至关重要的作用。质谱由于操作简便并具有极高的灵敏度和准

确度，已成为蛋白质组学中最主要的技术之一，不同原理的质谱在蛋白质糖基化研究具有独特的优势，可进行定

性定量分析，包括相对分子量的测定、糖基化位点的鉴定、糖链组成的解析及定量分析等方面。关键词：蛋白质糖基化；质谱技术；糖链；定性定量分析

中图分类号：O657.63文献标识码：ADOI：10.15913/ki.kjycx.2019.15.063

1引言

蛋白质糖基化指单糖或寡糖与蛋白质之间通过共价结

合形成糖蛋白的过程，50%以上的蛋白质存在糖基化现象[1]。

根据蛋白质被糖类修饰形式的不同可以把蛋白质糖基化分

为四类：O位糖基化、N位糖基化、C位糖基化及糖基磷脂

酰肌醇（GPI）锚定连接。糖基化可改变分子结构的特异性，

影响细胞间的识别、黏附、代谢及免疫等过程，从而影响疾

病的发生发展过程。例如N-聚糖上的末端残基、唾液酸参

与免疫和细胞间通讯[2]。粘附蛋白的糖基化可以在很大程度

上影响它们的结合特性，影响细胞-细胞或细胞-基质黏附功

能[3]。因此检测蛋白质翻译后修饰的变化，可以确定新的靶

点，为疾病的治疗寻找新方法。

有关蛋白质糖基化修饰现象的研究，一方面研究其中的

蛋白表征，即鉴定糖基化氨基酸位点；另一方面研究糖蛋白

中的糖链表征，即确定糖链的组成及相对分子质量。质谱具

有灵敏度高、可获得多种结构信息和适于分析混合物等优

点，是糖蛋白定性定量分析的一种理想手段。在质谱中，由

・５４・　继续医学教育２０１４年１月　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｅｄｕｃｍｉｏｎ，Ｊａｎ　２０１４，Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．１　

质谱技术在蛋白质组学和代谢组学中的研究应用　

张文亮　

（天津市安定医院，天津３００２２２）　

【摘要】对质谱分析技术、仪器组成、进样方式、离子化方式等进行综述，主要叙述质谱技术在蛋白质　

组学和代谢组学研究方面的应用，结合其研究领域的最新进展，阐明观点，认为质谱技术发展的过程中，　

虽然发现了很多标志物，但从实验室向临床诊断转化还有很多工作，需要在不同人群、大规模、多中心　

的临床试验中来证实其诊断敏感度和特异度，并与常规诊断方法比较。　

【关键词】质谱分析；蛋白质组学；代谢组学；应用　

【中图分类号】Ｒ４４６【文献标识码】Ｂ【文章编号】１００４—６７６３（２０１　４）０１—００５４—０２　

Ｄ０Ｉ：１０．３９６９，Ｊ．ＩＳＳＮ．１００４－６７６３．２０１４．０ｌ＿０２６　

１质谱分析技术　

质谱（ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，ＭＳ）是带电原子、分子或分子碎　

片按质荷比（ｒｎ／ｚ）的大小顺序排列的图谱。质谱仪是一类能　

使物质粒子转化成离子并通过适当的电场、磁场将它们按空　

间位置、时间先后或者轨道稳定与否实现质荷比分离，并检　

测强度后进行物质分析的仪器。质谱技术是研究、分析和　

鉴定生物大分子的前沿方法，有力地推动了蛋白质组学的　

研究…。可以获得样品的相对分子质量、分子式、分子中　

同位素构成和分子结构等多方面的信息　。　

质谱仪主要有５个部分组成：进样系统、离子源、质量　

分析器、检测器和数据处理系统。进样方式的选择取决于样　

品的性质、纯度及所采用的离子化方式。进样方式主要有：　

直接进样、气相色谱／质谱联用ｆＧＣ／ＭＳ）、液相色谱／质谱联　

用ｆＬＣ／ＭＳ）、超临界流体色谱／质谱联用（ＳＦＣ／ＭＳ）、毛细管　

电泳，质谱联用（ＣＥ／ＭＳ）等。根据待测化合物的性质及拟获　

取的信息类型，可以选择不同的离子化方式，使待测化合物　

・ｌ０７６・　第２０卷第ｌ０期　２００７年ｌ０月　医学研究生学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｐｏｓｔｇｒａｄｕａｔｅｓ　Ｖ０１．２０　Ｎｏ．１０　０ｃｔ．２０ｏ７　

・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　中图分类号：Ｑ５１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—８１９９（２００７）１０—１０７６－０３　

Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ－ｂａｓｅｄ　ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ　

ＷＵ　Ｘｉａｏ—ｇｅ　ｒｅｖｉｅｗｉｎｇ．ＬＵ　Ｘｉｎ—ｙｕ　ｃｈｅｃｋｉｎｇ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１０００９，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ　ｃａｎ　ｅｘｐｌａｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｅｃｕｔｉｎｇ　ｌｉｆｅ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｅｘ—　ｐｒｅｓｓｅｄ　ｂｙ　ｇｅｎｏｍｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｈｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｏｉｎｔ　ｔｏ　ａ　ｎｅｗ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　ａｎｄ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ　ｒｅｖｉｅｗ　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｓｔ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ　ａｎｄ　ｇｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ　ｏｎ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ　ｉｎ　ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅｉｒ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ；　Ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ　

浅析质谱在蛋白质组学中的应用

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，本文介绍了基于质谱的定量蛋白质组学﹑定向蛋白质组学、氢氘交换质谱的研究方法及优劣。

关键字：蛋白质组学；质谱技术；研究方法；优劣

Analysis of mass spectrometry application in

proteomics

Xuewen Chen (number: 07320901003)

Chemistry and Chemical Engineering College of Bijie University09Chemistry (3) class, Bijie,551700

Abstract: With the proteomics and the rapid development of mass spectrometry techniques

have become used in proteomic research of powerful tools and core technology. Mass

spectrometry of advanced technology in proteomics studies provide flux and molecular

information presented in this paper based on mass spectrometry in quantitative proteomics,

directed proteomics, hydrogen deuterium exchange mass spectrometry research methods and

advantages and disadvantages.