de novo蛋白质测序: 基本概念与应用

蛋白质de novo测序（从头测序）是指不依赖已知的蛋白质数据库，直接确定蛋白质的氨基酸序列。与其他一些分析方法依赖于已知的蛋白质序列数据库或已知的质谱数据库不同，。该方法开发的软件包括PepNovo、PEAKS和pNovo。从头测序利用串联质谱根据肽的碎片特征进行直接分析。因此，蛋白质数据库中未包含的肽序列、新物种的蛋白质序列以及基因组尚未测序的蛋白质序列都可以被分析

图 1. 通过质谱法进行肽从头测序的过程

从头测序的基本原理

在质谱分析中，待分析物质的颗粒在通过电磁场之前首先被电离。由于。在使用串联质谱进行肽鉴定的过程中，肽从头测序可以直接从二级图谱中推断出最可能的肽序列。找到特定的断裂模式后，可以根据质谱峰与氨基酸翻译后修饰之间的质量差计算出相应的氨基酸信息。不同质荷比的离子在电磁场中受到的力不同，其运动轨迹和飞行时间等能够分离和检测离子的特征也不同

从头测序应用

• 生物样品中未知肽序列的分析和检测、
• 末端残基缺失的肽的检测、
• 赖氨酸和亮氨酸的鉴定
• N端封闭和环状蛋白质的鉴定
• 准确测定未知蛋白质或肽的序列信息以方便分析
• 未知蛋白的功能研究
• 商业修饰蛋白和酶序列的准确测定
• 稳定细胞系中表达的蛋白序列的准确测定
• 抗体一级结构序列的单克隆分析等

de novo蛋白质测序比依赖数据库的测序方法更为复杂和挑战性。短的多肽片段相对容易测序，但随着片段长度的增加，可能的氨基酸组合呈指数增长，从而增加了解析的复杂性。