质谱分析法是蛋白质和生物大分子研究领域中最重要的分析技术。通过质谱仪我们不仅能检测蛋白质多肽的分子量、氨基酸序列,还能发现蛋白质的结合位点以及翻译后修饰情况。近20年以来,对蛋白质组学的分析大大推动了质谱检测技术的发展。各种技术进步使得质谱仪在准确度、分辨力、敏感度、定量分析能力等各方面都有了长足的进展。质谱技术你是否已get?下面一起和小编来看看!
01质谱技术原理
首先,我们来了解一下质谱技术的原理。质谱技术的原理是将分子离子化后,根据不同离子间质荷比质量/电荷比(m/z)的差异来分离并检测离子的相对分子质量。质谱仪的核心包括三个部分:第一部分离子化源:作用是将肽段转化为离子,第二部分是质量分析器,其作用是根据离子的质量/电荷比(m/z)的不同来分离离子;第三部分是离子检测器,其作用是检测质量分析器分离后的不同离子。
02质谱技术核心技术要点
质谱技术中非常重要的一项核心技术就是生物大分子的离子化问题,而基质辅助激光解吸附质谱技术和电喷雾电离质谱技术的发展使得质谱分析迈出了一大步。
(1)MALDI-TOF
基质辅助激光解吸附质谱技术(MALDI-TOF)的基本原理:MALDI-TOF质谱主要由两部分组成:基质辅助激光解吸电离离子源(MALDI)和飞行时间质量分析器(TOF)。通过将分析物分散在基质分子中形成晶体,当激光照射晶体时,由于基质分子经辐射所吸收的能量,导致能量蓄积并迅速产热,从而使基质晶体升华,基质和分析物膨胀并进入气相。MALDI产生的离子常用飞行时间(TOF)检测器来检测,理论上,只要飞行管的长度足够,TOF检测器可检测分子的质量数是没有上限的,因此MALDI-TOF质谱非常适用于
蛋白质、多肽等生物大分子的研究。
技术特点:
- MALDI-TOF 鉴定方便、快速,可以同时做上百个斑点;
- 主要用于纯蛋白或简单样本的鉴定,如2DE斑点;
- 成本较低。
(2)ESI-MS
电喷雾电离质谱(ESI-MS)的基本原理:通过在毛细管的出口处施加3-5kV的高电压,所产生的强电场使从毛细管流出的液体在气动辅助雾化过程中成为细小的带电液体微粒,随着微粒的蒸发,液滴逐渐减小,表面的电荷强度逐渐增大,当电荷问排斥力克服表面张力时液滴发生裂分,成为带多个电荷的离子,经过这样反复溶剂挥发一液滴裂分的过程,最后产生单个的单电荷或多电荷离子,被质谱检测。
技术特点:
- 高通量:一次可鉴定数十至数百种蛋白质;
- 灵敏度高:可检测样品浓度极低的胶点;
- 通用性强:可分析蛋白质条带、免疫共沉淀洗脱液、组织提取液、全细胞裂解液、亚细胞分离组分等多种形式的样品。
03质谱技术应用
(1)对纯化蛋白进行蛋白质质谱分析/质谱鉴定;
(2)对蛋白胶点,蛋白质胶条质谱鉴定,蛋白银染胶质谱鉴定,考染/荧光/Zn/Cu2+等类型染色的胶点/胶条样品进行鉴定;
(3)对pull-down蛋白质谱鉴定、IP蛋白互作的IP-MS互作蛋白鉴定、Co-IP质谱验证互作蛋白,免疫共沉淀结合质谱验证等简单混合物样品中的蛋白样品进行蛋白质鉴定/分析;
(4)对复杂样品中的未知蛋白质进行蛋白质谱分析/蛋白质谱鉴定。
质谱技术现已广泛渗透到各个领域,如生物医药、食品安全、环境检测等领域。未来,质谱技术、蛋白质组学在疾病诊断和药物设计等与人类健康息息相关的方方面面必将发挥出更加出色的作用。百泰派克提供一站式的蛋白质质谱服务,欢迎随时致电联系!
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