分離蛋白質的鑒定是蛋白質組研究的重要組成部分。傳統的蛋白質鑒定技術如蛋白質微測序和氨基酸組成分析已經不能滿足高通量和高效率的要求。生物質譜是蛋白質基因組學的另壹項支撐技術。
生物質譜中的軟電離技術主要有兩種,即基質輔助激光解吸電離(MALDl)和電噴霧電離(ESl)。MALDI在激光脈沖的激發下從基質晶體中揮發並電離出樣品。ESI將溶液相中的分析物離子化,因此適合與液相分離方法(如液相色譜和毛細管電泳)結合使用。MALDI適用於簡單肽混合物的分析,而LC-MS適用於復雜樣品的分析。
軟電離技術的出現拓展了質譜的應用空間,質量分析器的改進也促進了質譜技術的發展。用於生物質譜的質量分析器有四種:離子阱(IT)、飛行時間(TOF)、四極桿和傅立葉變換離子回旋共振(FTICR)。它們的結構和性能各不相同,各有利弊。它們可以單獨使用,也可以相互結合,組成壹個更強大的工具。
離子阱質譜具有靈敏度高、性能穩定和多級質譜能力,因此被廣泛應用於蛋白質組學研究,但存在質量準確度低的缺點。與離子阱類似,傅裏葉變換離子回旋共振(FTICR)質譜也是壹種可以“捕獲”離子的儀器,但其腔體處於高真空和高磁場環境中,具有高靈敏度、寬動態範圍、高分辨率和質量精度(質量精度可以輕松小於65,438+0 mg/L),這使得在壹次分析中確定數百個完整蛋白質分子的質量成為可能。FTICR-MS的壹個重要功能就是多元素串聯質譜。與通常的串聯質譜不同,FTICR-MS可以同時選擇幾個母離子進行解離,這無疑會大大增加蛋白質鑒定的通量。但其缺點也很明顯,如操作復雜、肽段裂解效率低、價格昂貴等,限制了其在蛋白質組學中的廣泛應用。MALDI通常與TOF質譜聯用來分析肽段的精確質量,而ESI通常與離子阱或四極質譜聯用,通過碰撞誘導解離(CID)來獲得肽段的碎片信息。