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干货分享 | 多肽质谱法全序列分析

2025-03-10
中科新生命
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在生物技术和制药领域,多肽药物正因其独特的生物活性和精确的作用机制而受到广泛关注。为了确保这些药物的质量和安全性,多肽质谱法全序列分析作为一种高精度、高分辨率的分析技术,发挥着至关重要的作用。液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)是最常用的质谱法测定氨基酸序列的方法之一。该法不仅可以用来验证多肽氨基酸序列,还可以确定每个氨基酸上的修饰方面的情况,从而揭示多肽类蛋白质的结构。以下将详细探讨这一技术的核心原理、技术细节及其在实际应用中的优势。

 

 

 

 

 

核心原理

多肽质谱法全序列分析的基本原理是通过质谱技术将多肽分解为更小的片段,然后分析这些片段的质量,以确定多肽的氨基酸序列。这一过程主要包括获取质谱图、分析峰值、计算离子质量和确定氨基酸序列等步骤。多肽在质谱中通常会在肽键的位置断裂,进而得到b/ y离子(见图1&图2),根据采集到的碎片信息从而进行数据分析验证。具体将供试品通过高效液相色谱系统Acquity UPLC I-Class脱盐及分离后进入高分辨质谱仪XevoG2-XS QTof(Waters)进行质谱检测。将客户提供的理论氨基酸序列建立数据库,使用UNIFI软件对相应的原始数据查库分析,根据一级质谱和二级碎片信息对多肽样本的一级氨基酸序列进行验证分析。

 

技术细节

质谱仪器选择

目前常用的质谱仪器为LC-MS/MS(液相色谱-串联质谱)

参数优化

质谱分析的参数设置对于结果的准确性具有重要影响。这包括电离方式、离子源电压、碰撞能量、扫描范围等。通过优化这些参数,可以获得更清晰、更准确的质谱图,从而提高氨基酸序列确定的准确性。

数据分析与软件支持

峰值识别与归属:

在质谱图中,不同的峰值代表不同的离子。通过识别这些峰值并确定其归属(即哪个离子产生的),可以进一步分析多肽的氨基酸序列。

质量校正与校准:由于质谱仪器在测量过程中可能存在一定的误差,因此需要对质谱图进行质量校正和校准。这通常涉及使用已知质量的标准品进行校准,以确保测量结果的准确性。

 

序列拼接与验证:

在确定了各个片段的氨基酸序列后,需要将这些片段拼接起来形成完整的多肽序列。这一步骤需要借助序列拼接算法进行辅助分析,并通过实验验证来确保拼接结果的准确性。

 

修饰状态分析:

多肽在生物体内可能经历各种修饰(如磷酸化、氧化、甲基化等),这些修饰会影响其生物活性和功能。通过质谱法全序列分析,可以验证到这些修饰的位点,从而更深入地了解多肽的结构和功能。

 

示意图谱

▲图1.b/y离子示意图

▲图2.二级碎片示例图

 

应用优势

高灵敏度与分辨率

质谱法全序列分析具有高灵敏度和高分辨率的特点,能够检测到微量的多肽样品并在复杂样品中精确地识别目标物质。

药物质量控制

在多肽药物的开发和生产过程中,质谱法全序列分析被广泛用于药物的质量控制。通过这种方法,可以确保药物的安全性和疗效,并推动多肽药物在临床上的广泛应用。