生物质谱暨蛋白质组数据处理学术交流会

一、 前言基因工程已令人难以置信的扩展了我们关于有机体DNA序列的认识。但是仍有许多新识别的基因的功能还不知道，也不知道基因产物是如何相互作用从而产生活的有机体的。功能基因组试图通过大规模实验方法来回答这些问题。但由于仅从DNA序列尚不能回答某基因的表达时间、表达量、蛋白质翻译后加工和修饰的情况、以及它们的亚细胞分布等等，因此在整体水平上研究蛋白质表达及其功能变得日益显得重要。这些在基因组中不能解决的问题可望在蛋白质组研究中找到答案。蛋白质组研究的数据与基因组数据的整合，将会在后基因组研究中发挥重要作用。目前蛋白质组研究采用的主要技术是双向凝胶电泳和质谱方法。双向凝胶电泳的基本原理是蛋白质首先根据其等电点，第一向在pH梯度胶内等电聚焦，然后转90度按他们的分子量大小进行第二向的SDS-PAGE分离。质谱在90年代得到了长足的发展，生物质谱当上了主角，蛋白质组学又为生物质谱提供了一个大舞台。他们中首选的是MALDI-TOF，其分析容量大，单电荷为主的测定分子量高达30万，干扰因素少，适合蛋白质组的大规模分析。其次ESI为主的LC-MS联机适于精细的研究。本文将简介几种常用的生物质谱技术，并着重介绍生物质谱技术在蛋白质组学各领域的应用。此贴与http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20081130/1613156/重复，请版友在发帖前先搜索一下，以免重复发帖，谢谢！

一、 前言[1，2]基因工程已令人难以置信的扩展了我们关于有机体DNA序列的认识。但是仍有许多新识别的基因的功能还不知道，也不知道基因产物是如何相互作用从而产生活的有机体的。功能基因组试图通过大规模实验方法来回答这些问题。但由于仅从DNA序列尚不能回答某基因的表达时间、表达量、蛋白质翻译后加工和修饰的情况、以及它们的亚细胞分布等等，因此在整体水平上研究蛋白质表达及其功能变得日益显得重要。这些在基因组中不能解决的问题可望在蛋白质组研究中找到答案。蛋白质组研究的数据与基因组数据的整合，将会在后基因组研究中发挥重要作用。目前蛋白质组研究采用的主要技术是双向凝胶电泳和质谱方法。双向凝胶电泳的基本原理是蛋白质首先根据其等电点，第一向在pH梯度胶内等电聚焦，然后转90度按他们的分子量大小进行第二向的SDS-PAGE分离。质谱在90年代得到了长足的发展，生物质谱当上了主角，蛋白质组学又为生物质谱提供了一个大舞台。他们中首选的是MALDI-TOF，其分析容量大，单电荷为主的测定分子量高达30万，干扰因素少，适合蛋白质组的大规模分析。其次ESI为主的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]联机适于精细的研究。本文将简介几种常用的生物质谱技术，并着重介绍生物质谱技术在蛋白质组学各领域的应用。

一、 前言　　基因工程已令人难以置信的扩展了我们关于有机体DNA序列的认识。但是仍有许多新识别的基因的功能还不知道，也不知道基因产物是如何相互作用从而产生活的有机体的。功能基因组试图通过大规模实验方法来回答这些问题。但由于仅从DNA序列尚不能回答某基因的表达时间、表达量、蛋白质翻译后加工和修饰的情况、以及它们的亚细胞分布等等，因此在整体水平上研究蛋白质表达及其功能变得日益显得重要。这些在基因组中不能解决的问题可望在蛋白质组研究中找到答案。蛋白质组研究的数据与基因组数据的整合，将会在后基因组研究中发挥重要作用。　　目前蛋白质组研究采用的主要技术是双向凝胶电泳和质谱方法。双向凝胶电泳的基本原理是蛋白质首先根据其等电点，第一向在pH梯度胶内等电聚焦，然后转90度按他们的分子量大小进行第二向的SDS-PAGE分离。质谱在90年代得到了长足的发展，生物质谱当上了主角，蛋白质组学又为生物质谱提供了一个大舞台。他们中首选的是MALDI-TOF，其分析容量大，单电荷为主的测定分子量高达30万，干扰因素少，适合蛋白质组的大规模分析。其次ESI为主的 LC-MS联机适于精细的研究。本文将简介几种常用的生物质谱技术，并着重介绍生物质谱技术在蛋白质组学各领域的应用。　　二、 生物质谱技术　　1.电喷雾质谱技术(ESI)　　电喷雾质谱技术( Electrospray Ionization Mass Spectrometry , ESI - MS) 是在毛细管的出口处施加一高电压,所产生的高电场使从毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴,随着溶剂蒸发,液滴表面的电荷强度逐渐增大,最后液滴崩解为大量带一个或多个电荷的离子,致使分析物以单电荷或多电荷离子的形式进入气相。电喷雾离子化的特点是产生高电荷离子而不是碎片离子, 使质量电荷比(m/ z) 降低到多数质量分析仪器都可以检测的范围,因而大大扩展了分子量的分析范围,离子的真实分子质量也可以根据质荷比及电荷数算出。本帖与http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20081130/1613156/重复，故锁帖！请版友在发帖前先搜索一下，以免出现重复贴。谢谢！斑竹您给的重复贴链接有误，并且我写贴前已经搜索了标题。SORRY，请LZ检索一下这个网址，开始那个是弄错了。

生物质谱技术在蛋白质组学中的应用有哪些

一、 前言基因工程已令人难以置信的扩展了我们关于有机体DNA序列的认识。但是仍有许多新识别的基因的功能还不知道，也不知道基因产物是如何相互作用从而产生活的有机体的。功能基因组试图通过大规模实验方法来回答这些问题。但由于仅从DNA序列尚不能回答某基因的表达时间、表达量、蛋白质翻译后加工和修饰的情况、以及它们的亚细胞分布等等，因此在整体水平上研究蛋白质表达及其功能变得日益显得重要。这些在基因组中不能解决的问题可望在蛋白质组研究中找到答案。蛋白质组研究的数据与基因组数据的整合，将会在后基因组研究中发挥重要作用。目前蛋白质组研究采用的主要技术是双向凝胶电泳和质谱方法。双向凝胶电泳的基本原理是蛋白质首先根据其等电点，第一向在pH梯度胶内等电聚焦，然后转90度按他们的分子量大小进行第二向的SDS-PAGE分离。质谱在90年代得到了长足的发展，生物质谱当上了主角，蛋白质组学又为生物质谱提供了一个大舞台。他们中首选的是MALDI-TOF，其分析容量大，单电荷为主的测定分子量高达30万，干扰因素少，适合蛋白质组的大规模分析。其次ESI为主的LC-MS联机适于精细的研究。本文将简介几种常用的生物质谱技术，并着重介绍生物质谱技术在蛋白质组学各领域的应用。二、 生物质谱技术1．电喷雾质谱技术（ESI）电喷雾质谱技术( Electrospray Ionization Mass Spectrometry , ESI - MS) 是在毛细管的出口处施加一高电压,所产生的高电场使从毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴,随着溶剂蒸发,液滴表面的电荷强度逐渐增大,最后液滴崩解为大量带一个或多个电荷的离子,致使分析物以单电荷或多电荷离子的形式进入气相。电喷雾离子化的特点是产生高电荷离子而不是碎片离子, 使质量电荷比(m/ z) 降低到多数质量分析仪器都可以检测的范围,因而大大扩展了分子量的分析范围,离子的真实分子质量也可以根据质荷比及电荷数算出。2．基质辅助激光解吸附质谱技术（MOLDI）基质辅助激光解析电离（MOLDI）是由德国科学家Karas和Hillenkamp发现的。将微量蛋白质与过量的小分子基体的混合液体点到样品靶上，经加热或风吹烘干形成共结晶，放入离子源内。当激光照射到靶点上时，基体吸收了激光的能力跃迁到激发态，导致蛋白质电离和汽化，电离的结果通常是基体的质子转移到蛋白质上。然后由高电压将电离的蛋白质从离子源转送到质量分析器内，再经离子检测器和数据处理得到质谱图。TOF质量分析器被认为是与MALDI的最佳搭配，因为二者都是脉冲工作方式，在质量分析过程中离子损失很少，可以获得很高的灵敏度。TOF质量分析器结果简单，容易换算，蛋白质离子在飞行管内的飞行速度仅与他的(m/z)-1/2成正比，因此容易通过计算蛋白质离子在飞行管内的飞行时间推算出蛋白质离子的m/z值。与传统质量分析器相比，更易得到高分辨率和高测量精度；速度快，离子飞行时间仅为几个μs和约100μs之间；质量范围宽，可以直接检测到几十万道尔顿的单电荷离子。飞行时间质量分析器被认为是21世纪最有应用前景的质量分析器。3．傅立叶变换－离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）傅立叶变换-离子回旋共振质谱法(FT-ICR MS)是离子回旋共振波谱法与现代计算机技术相结合的产物。傅立叶变换-离子回旋共振质谱法是基于离子在均匀磁场中的回旋运动, 离子的回旋频率、半径、速度和能量是离子质量和离子电荷及磁场强度的函数, 当对离子施加与其回旋频率相同的射频场作用时, 离子将同相位加速到一较大的半径回旋, 从而产生可被接受的类似电流的信号。傅立叶变换-离子回旋共振质谱法所采用的射频范围覆盖了欲测定的质量范围,所有离子同时被激发, 所检测的信号经过傅立叶变换, 转换为质谱图。其主要优点有：容易获得高分辨；便于实现串极质谱分析；便于使用外电离源并与色谱仪器联用。此外，他还有灵敏度高，质量范围宽，速度快，性能可靠等优点。4．快原子轰击质谱技术（FABMS）快原子轰击质谱技术( Fast Atom Bomebardment Mass Spectrometry , FABMS) 是一种软电离技术,是用快速惰性原子射击存在于底物中的样品,使样品离子溅出进入分析器,这种软电离技术适于极性强、热不稳定的化合物的分析,特别适用于多肽和蛋白质等的分析研究。FABMS能提供有关离子的精确质量,从而可以确定样品的元素组成和分子式。而FABMS -MS 串联技术的应用可以提供样品较为详细的分子结构信息,从而使其在生物医学分析中迅速发展起来。三、蛋白质的分析鉴定随着质谱技术的发展，分子量的测定已从传统的有机小分子扩展到了生物大分子。MALDI-MS技术以其极高的灵敏度、精确度在蛋白质分析中得到了广泛的应用。该技术不仅可测定各种疏水性、亲水性和糖蛋白的分子量，还可直接测定蛋白质混合物的分子量。这可认为是蛋白质分析领域的一项重大突破。蛋白质组的研究是从整体水平上研究细胞或有机体内蛋白质的组成及其活动规律。质谱技术作为蛋白质组研究的三大支撑技术之一，除了用于多肽，蛋白质的分子量测定外，还广泛的应用于肽指纹图谱测定及氨基酸序列测定。肽指纹图谱(Peptide Mass Fingerprinting, PMF)测定是对蛋白酶解或降解后所得多肽混合物进行质谱分析的方法。质谱分析所得肽断与多肽蛋白数据库中蛋白质的理论肽断进行比较，判断出所测蛋白是已知还是未知。由于不同的蛋白质具有不同的氨基酸序列，不同蛋白质所得肽断具有指纹特征。采用肽指纹谱的方法已对酵母、大肠杆菌、人心肌等多种蛋白质组进行了研究。对肽序列的测定往往要应用串连质谱技术，采用不同的技术选择特定质核比的离子，并对其进行碰撞诱导解离，通过分析肽段的断裂情况推导出肽序列。四、后转录修饰的蛋白质的检测和识别在蛋白质组的研究中，蛋白质和多肽的序列分析已不局限于阐明蛋白质的一级结构，对翻译后的修饰的进一步分析也是蛋白质化学的一项重要任务。这种修饰对于蛋白质的功能非常重要，如：细胞识别中的蛋白质相互作用，信号传导和蛋白质定位。1． 蛋白质的糖基化糖蛋白在细胞内部，细胞膜和细胞外均有发现，实际上大部分蛋白质是糖蛋白。对糖蛋白的检测和分析发现，糖蛋白中糖组分的结构和功能具有多样性。糖蛋白中的糖通常是不同种类的，而且是由一些可控数量的单糖组成。糖基化的多样性与细胞周期，细胞分化和发展的状态有关。在蛋白组时代中，蛋白质的修饰会引起其理化性质的改变，因此是不容忽视的。从1D或2D凝胶得到的糖基化蛋白的识别，一般是进行MALDI-MS指纹分析， 或是对MALDI-PAD或ESI-MS/MS得到的碎片谱进行分析。对完整的糖蛋白的研究是非常困难的，所有已知的离子化技术都有其局限性。目前，人们主要研究糖肽，其好处之一就是质量减小了，这就会得到更好的分辨率，而且糖肽仍保留了糖基化位点。将分离的糖蛋白用不同的蛋白酶消化后就可进行糖肽的研究。一旦糖肽被识别出，就可以用串连质谱(ESI-MS/MS)来阐明肽序列。当蛋白的序列已知时，计算质量差就可推出其上附着的寡糖的质量。要将糖部分从糖蛋白中释放出来，可用化学切割或酶切割（流程图见图1）。目前，连有结构专一性糖苷酶的质谱在提供序列，分支和链接数据方面是最有力的技术。对于N糖基化常用的糖苷内切酶有PNGase-F, PNGase-A, EndoF和EndoH。化学切割也可以用来释放O-连接和N-连接的多糖，但经常出现的缺点是他会完全破坏所有的肽键，因而丢失了关于糖附着位点的信息。而且这些切割不能从糖肽中连续释放单糖。用肼的化学切割可以除去两种类型的糖基化。在60℃可专一性的释放O-连接的糖，而在95℃能释放N-连接的糖。释放O-原子更常用的方法是用碱进行β消除。通常，糖基中加入金属离子在MALDI和ESI中离子化。用MALDI-MS分析糖类的一个好的选择是将之与其他一些化合物混合，这样可以进一步提高灵敏度和分辨率。不同的质谱方法可以产生多糖的源后裂解(PSD)和碰撞诱导解离 (CID)谱，这可以给出有关糖的序列，分支及糖间的连接等信息。2． 蛋白质的磷酸化蛋白质中氨基酸的磷酸化在生命系统中起重要的作用。磷酸化经常作为分子开关控制不同过程蛋白质的活性，如新陈代谢，信号传导，细胞分裂等过程。因此，蛋白质中磷酰氨基酸的识别在蛋白质分析中是一项重要的工作。已知的磷酰氨基酸的类型有四种：1．O-磷酸盐，通过羟氨酸的磷酸化形成的，如丝氨酸，苏氨酸，酪氨酸。2．N-磷酸盐，通过精氨酸，赖氨酸或组氨酸中的氨基的磷酸化形成的。3．乙酰磷酸盐，通过天冬氨酸或谷氨酸的磷酸化形成的。4．S-磷酸酯，通过半胱氨酸的磷酸化形成的。

生物质谱技术在蛋白质组学中的应用有哪些

蛋白质组学研究--生物质谱技术 对分离的蛋白质进行鉴定是蛋白质组研究的重要内容，蛋白质微量测序、氨基酸组成分析等传统的蛋白质鉴定技术不能满足高通量和高效率的要求，生物质谱技术是蛋白质组学的另一支撑技术。 生物质谱技术在离子化方法上主要有两种软电离技术，即基质辅助激光解吸电离(matrix—assisted laser desorption／ionization，MALDl)和电喷雾电离(electrospray ionization，ESl)。MALDI是在激光脉冲的激发下，使样品从基质晶体中挥发并离子化。ESI使分析物从溶液相中电离，适合与液相分离手段(如液相色谱和毛细管电泳)联用。MALDI适于分析简单的肽混合物，而液相色谱与ESI—MS的联用(LC—MS)适合复杂样品的分析。 软电离技术的出现拓展了质谱的应用空间，而质量分析器的改善也推动了质谱仪技术的发展。生物质谱的质量分析器主要有4种：离子阱(iontrap，IT)、飞行时间(TOF)、四极杆(quadrupole)和傅立叶变换离子回旋共振(Fourier transform ion cyclotron resonance，FTICR)。它们的结构和性能各不相同，每一种都有自己的长处与不足。它们可以单独使用，也可以互相组合形成功能更强大的仪器。 离子阱质谱灵敏度较高，性能稳定，具备多级质谱能力，因此被广泛应用于蛋白质组学研究，不足之处是质量精度较低。与离子阱相似，傅立叶变换离子回旋共振(FTICR)质谱也是一种可以“捕获”离子的仪器，但是其腔体内部为高真空和高磁场环境，具有高灵敏度、宽动态范围、高分辨率和质量精度(质量准确度可很容易地小于1mg／L)，这使得它可以在一次分析中对数百个完整蛋白质分子进行质量测定和定量。FTICR—MS的一个重要功能是多元串级质谱，与通常的只能选一个母离子的串级质谱方式不同，FTICR—MS可以同时选择几个母离子进行解离，这无疑可以大大增加蛋白质鉴定工作的通量。但是它的缺点也很明显，操作复杂、肽段断裂效率低、价格昂贵等，这些缺点限制了它在蛋白质组学中的广泛应用。MALDI通常与TOF质量分析器联用分析肽段的精确质量，而ESI常与离子阱或三级四极杆质谱联用，通过碰撞诱导解离(collision—induceddissociation，CID)获取肽段的碎片信息。 1. MALDI—TOF—MS (1)MALDI—TOF—MS的技术特点：①具有分离、鉴定双重功能，可用于混合物的分析；②测量范围宽，相对分子质量可达300 000；③精度高，蛋白质相对分子质量测定精度可达0．01％；④灵敏度高，所需样品量少，可达fmol级；⑤分析时间短，5～10rain可完成一次分析；⑥样品制备简便，操作易自动化；⑦对样品要求低，能忍耐较高浓度的盐、缓冲剂和非挥发性杂质，所以特别适合于鉴定二维凝胶电泳分离的蛋白质。 (2)MALDI—TOF—MS的技术改进：近年来MALDI—TOF—MS又有许多新的技术改进，以提高其检测灵敏性和准确度，增强其蛋白质鉴定的功能。如将MALDI离子源与四极杆—飞行时间—串联质谱对接，实现了同一样品在同一质谱仪上的肽指纹图谱与肽序列标签分析同时进行，提高于蛋白质鉴定的速度和准确性。还有MALDI—TOF—TOF—MS等。但这些技术共同的缺点是仪器非常昂贵。 (3)MALDI—TOF—MS的发展方向：①寻求新的基质(如混合基质、室温离子化液体等)和新的制样方法(如超微量进样，n1级)；②将新技术应用在分析中(如酶切技术、毫微升溶剂提取技术等)；③对质谱仪进行改进或与其他分析仪器联用，如MALDI与傅立叶转换离子回旋共振质谱(MALDI—FTMS)联用能得到更多的蛋白结构信息；④小型化、智能化、简易化及自动化已成为趋势。 2．ESI (1)ESI的优势：①检测范围宽，生物大分子经电喷雾后质荷比大大下降，因而可测相对分子质量高达十几万甚至更高的生物样品；②分辨率和灵敏度高，可达10-15—10-12mol；③不需要特定基质，避免子基质峰的干扰；④适用于结构分析，可分析生物大分子的构象及非共价相互作用，与串联质谱结合可分析蛋白质、多肽的一级结构和共价修饰位点等；⑤自动化程度高，可与液相色谱、毛细管电泳等高效分离手段在线联用；⑥MALDI是脉冲式离子化技术，而ESI是连续离子化技术，检测所需时间更短；⑦ESI常和四极杆质谱联用，仪器价格相对便宜。 (2)ESI的局限性：①对样品中的盐类耐受性差；②对混合物图谱的解析较复杂；③受溶剂的影响和限制很大。目前ESI主要用于亲水生物大分子的分析，较少用于疏水生物样品的分析。总体来说，MALDI和ESI各有长处，有各自的适用范围，是两种互补的技术。 (3)ESI的技术发展：近年来，ESI也有许多新的技术发展。液相色谱与电喷雾质谱连用(LC—ESI—

（第一轮) 中国质谱学会无机质谱、同位素质谱、质谱仪器与教育三个专业委员会定于2007年10月在湖北省宜昌市召开无机质谱、同位素质谱、质谱仪器与教育学学术交流会。随着科学技术的进步，质谱学有了进一步的发展。我国的质谱技术，包括质谱仪器及其附属设备进一步完善，从业人员逐年增加，队伍不断扩大，质谱法在分析科学中的地位不断提高，成为国民经济赖以发展的主要分析测试技术和方法。此次三个专业委员会共同组织的学术交流会将充分展示质谱学和质谱技术的最新进展，开展广泛的学术交流，检验质谱法应用的最新成就，促进我国质谱事业的发展。现将有关事宜通知如下：一．大会组织委员会主 席：李金英副主席：刘虎生 朱祥坤 陈大舟 周抗寒 赵永刚 郭春华 组委会成员（按姓氏笔画排序）：方 向 王 军 刘敦一 刘虎生 刘一平刘克新 刘卫国 龙开明 吕维国 朱凤蓉 朱祥坤 孙明良 何 明 何红廖 宋 彪 李志明 李延河 李钜源 李来霞 苏玉兰 林跃武 吴继宗 周抗寒 张子斌 查良镇 赵永刚 张玉海 张子斌 张劲松 陈大舟 陈 刚 陈杭亭 侯冬岩 孟 蓉 胡净宇 郭冬发 赵墨田 杨杰东 郝学元 梁汉东 曾毅强 魏海珍 会务组：拟由参加会议的学会会员组成，将在论文录用通知中明确。 学术组组长：赵墨田学术组成员（按姓氏笔画排序）： 刘虎生 刘敦一 朱凤蓉 朱祥坤 杜安道 陈大舟 肖应凯 张子斌 周抗寒 郭春华 侯冬岩 赵永刚 赵墨田 霍卫国二．会议时间和地点会议定于2007年10月8日至12日在宜昌召开。交流会将设大会和小会报告，届时将诚聘国内、外有经验的质谱专家作专题报告，并安排科学考察神农架.详细会议日程将在论文录用通知书中详述。会议期间食宿自理，会议费900元/每人（含考察费）三．征稿内容、范围和要求1．征稿内容、范围：凡未公开发表的有关无机质谱、同位素质谱、质谱仪器及质谱教育学的研究成果，包括测量方法研究和应用、质谱仪器研制和改进、质谱新技术、新思维和质谱教育学的心得、体会及综述文章均可投稿。具体纲目如下：（1） 同位素质谱和无机质谱在基础科学中的应用；（2） 在生命科学、生物技术和药物分析中的应用；（3） 在环境科学研究和环境保护中的应用；（4） 在石油、天然气和煤炭的勘探、开采、利用和新兴燃料研究、开发中的应用：（5） 在地学，包括同位素地质学、同位素地球化学、同位素宇宙学和航天学中的应用；（6） 在农业生产研究，食品生产和安全检查中的应用；（7） 稳定性、放射性同位素示踪技术；（8） 在核物理、核化学和和核材料研究中的应用；（9） 质谱仪器的研制和改进；（10）质谱教育学2．征文格式：（1） 所有出席会议作者仅提供论文详细摘要，摘要全文A4纸满2页，最长不超过4页.拒绝单页或3页稿件.每篇摘要包括文题、英文文题和摘要、实验方法、实验结果和讨论。不提倡列图、表。引用文献：2页摘要限3篇；4页不多于5篇，提倡引用《质谱学报》文献；（2） 论文格式：A4纸，版面规格和书写格式请参照《质谱学报》征文提要，标点符号和文献的书写以《质谱学报》征文要求为准；（3） 论文摘要经审稿合格后通知作者，按每页100元交纳版面费。未交版面费和逾期稿件不予刊载。（4） 所有提交的论文摘要和参加会议回执，分别按下列地址投寄：a无机质谱技术与应用刘虎生：北京学院路38号，北京大学公共卫生学院中心仪器室，邮编100083；E-mail:lus-4023@163.comb 质谱仪器和教育陈大舟：北京北三环东路18号，中国计量科学研究院化学所，邮编100013；E-mail:chendz@nim.ac.cnC 同位素质谱、同位素稀释及其他有关质谱技术、质谱方法和应用赵墨田：北京北三环东路十八号 中国计量科学研究院化学所，邮编100013；E-mail:motian_zhao@263.net.cn3．征稿截止日期：2005年6月30日（以邮戳为准）纸版稿件一式两份，邮寄时无严格要求，可以折叠。电子版和纸版内容，版面格式要求一致，同时投递和发送。四．所有按规定要求提供的论文摘要，将全部收入会议文集，即《质谱学报》增刊版。《质谱学报》是中国科学院《核心期刊》。现已被以下主要的国内外数据库收录：美国《化学文摘》；美国《化学文摘：光盘版》（CA:CODEN ZXHUBO）；英国《化学文摘》；俄罗斯《文摘杂志》；《中国科技论文统计源期刊》（中国科技核心期刊）；《中国生物学文献》；《中国生物医学文献数据库(CBMdisc)》；《中国科技引文数据库》；《中国学术期刊综合评价数据库（CAJCED）》；《中国期刊全文数据库（CJFD）》；《中国学术期刊(光盘版)》；《中文科技期刊数据库》；《中国无机分析化学文摘》；《方正Apabi电子期刊》；‘万方数据-数字化期刊群’；《维普科技期刊数据库》等。 要求撰稿、审稿者，严格按《质谱学报》的征文要求，征集内容新颖，具有创新意义的论文摘要．这是一次严肃的学术交流会，原则上仅接待提交论文摘要的参会者。希望欲参加会议的同行踊跃投稿。五．欢迎质谱仪器及其相关设备的制造厂商和销售人员参加会议，介绍新技术、新产品和新方法。六．欲参加会议者请填写下列回执，并与论文详细摘要一起邮寄。 主办单位：无机质谱专业组 同位素质谱专业组 仪器与教育专业组 2007.03.20　参加2007年无机、同位素、仪器与教育质谱学术交流会的回执单位名称 通讯地址 邮政编码 姓 名 性 别 年 龄 座 机 手 机 E-mail 是否参加IDMS会议

自80年代以来一系列新的软电离技术如快原子轰击电离 、基质辅助激光解吸电离 、电喷雾电离等发现后,生物质谱技术迅速发展,已成为现代科学研究前沿的热点之一。而其中又以基质辅助激光解吸质谱(MALD I2MS)和电喷雾电离质谱(ESI2MS)应用最为广泛。基质辅助激光解吸质谱灵敏度高、可操作性强且对生物样品中的无机盐和缓冲溶液具有较好包容性;电喷雾电离质谱选择性好、分析质量范围宽、样品消耗量小、易于与各种色谱联用。在生物样品的处理中常常需要用到非挥发性的盐,用于为细胞营造无毒的环境,稳定溶剂化的样品及维持酶的活性等。此外,许多用于分离生物分子的分离方法也需要高浓度的盐和缓冲溶液 。但是,样品处理及分离过程中所用的NaCl、十二烷基磺酸钠、盐酸胍、尿素、甘油、二甲基亚砜等都会影响后续质谱高灵敏的分析 。因为这些不挥发的低分子量污染物会导致复杂加合物的形成,增加噪音及造成明显的信号抑制 。此外,在复杂的组织或细胞蛋白质组中,与疾病和信号传导相关的蛋白质往往是属于低丰度的蛋白质,这些重要的蛋白质由于本身存在的量极少而很难得以有效鉴定 。因此,对蛋白质/多肽样品的预富集处理将是MALD I2MS或ESI2MS得到高质量质谱图的前提,也是成功鉴定蛋白质的关键。该文献主要侧重于相关工作的概述。

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=19883]蛋白质组学的基本研究方法[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=19884]生 物质谱[/url]

ABSCIEX 生物质谱新技术培训4月/25日9:00-9:15am ABSCIEX 介绍9:15-10:15am 复旦杨芃原:生物质谱QTOF的仪器技术10:15-10:30am Break10:30-11:15am 实验室考察: 复杂生物样本的蛋白质鉴定11:15-12:00pm AB SCIEX 专家: 蛋白质鉴定和定量的实验设计--5600 QTOF的应用12:00-1:00pm 午餐1:00-2:30pm ABSCIEX 专家(Wenhai): SWATH 技术的实验设计2:30-3:15pm 实验室考察: 建立SWATH 技术的实验流程3:15-3:30pm Break3:30-5:00pm ABSCIEX 专家：SWATH 技术的数据处理4月/26日9:00-9:45am 复旦刘晓慧/陈晨/张磊：疾病生物标志物的鉴定和确认技术9:45-10:15am AB SCIEX 专家：MIDAS 实验设计10:15-10:30am Break10:30-12:00pm 实验室考察: MIDAS 实验流程的建立和数据处理12:00-1:00pm 午餐1:00-2:30pm ABSCIEX 专家: 应用iTRAQ 技术筛选分子标志物2:30-3:30pm 热电公司专家：待定”生命科学中的化学基础协同创新中心”生物质谱培训和讨论班4月/27日9:00-9:50am 复旦杨芃原: 生物质谱的仪器技术概况10:00-10:50am 复旦金红: 组蛋白修饰分析的质谱技术10:50-11:10am Break11:10-12:00 am 诺华/复旦廖日晶: 组蛋白修饰(甲基化)分析的质谱技术12:00-1:00pm 午餐2:00-2:50pm 复旦陆豪杰：磷酸化蛋白的质谱分析3:00-3:50pm 复旦杨芃原/曹玮倩/刘铭琪: 糖修饰蛋白的质谱分析3:50-4:10pm Break4:10-5:00pm 热电公司张伟：Orbitrap质谱的蛋白质组学方法开发与应用进展5:00-5:50pm康昱盛信息科技有限公司: 非标记定量方法的介绍和前期数据质量控制4月/28日9:00-9:50am 复旦申华莉/刘晓慧:蛋白质组测序的深度覆盖技术10:00-10:50am 北京蛋白质组研究中心应万涛：蛋白质谱分析的绝对定量技术10:50-11:10am Break11:10-12:00 am 康昱盛信息科技有限公司:蛋白质组学的IPA生物通路分析方法12:00-1:00pm 午餐2:00-2:30pm 热电公司讲座（欢迎参加）地址：上海市徐汇区东安路130号 复旦大学上海医学院 生物医学研究院 明道楼2楼

[font=Arial, 'Microsoft Yahei'][size=16px] 蛋白质组学是近年医药和生命科学领域研究的热点之一。蛋白质组学的含义是一个基因组、一种生物或一种细胞/组织所表达的全套蛋白。蛋白质组学的核心在于大规模地对蛋白质进行综合分析，通过对某种物种、个体、器官、组织或细胞的全部蛋白质性质(包括表达水平、结构、翻译后修饰、细胞内定位、蛋白质相互作用等)的研究，对蛋白质所执行的生理性、病理性生命活动做出最精细、最准确、最本质的阐述。 中药治疗的蛋白质组学研究的基本研究思路是，首先造模，确定造模成功后提取总蛋白质，2-DE 电泳技术分离总蛋白建立蛋白质组图谱，用图像分析软件寻找模型组、对照组及中药治疗组各组间差异蛋白点，MALDI-TOF/MS 分析差异蛋白点，并结合蛋白质生物信息库，初步鉴定差异蛋白质。在此方面国内学者进行了一些探索，有学者研究了单体人参皂苷对人肺巨细胞癌高转移细胞株蛋白质组的表达的影响，还有报道研究松果菊苷对小鼠帕金森病模型黑质纹状体组织蛋白表达的影响，再如研究中药复方强骨宝1号对去卵巢骨质疏松大鼠皮质骨蛋白质组表达的影响等。以上研究结果找到一些差异蛋白，为中药作用机制的研究提供了依据。[/size] [/font]

第二届华东地区色谱、质谱学术交流会暨仪器展示会论文征集通知（第二轮）第二届华东地区色谱学术交流会暨色谱仪器展示会定于2006年11月2-4日在南京召开。会议就色谱、质谱分析技术在环境、化工、食品、生物技术及医药（包括体内药物及生物利用度）、农药、农残等领域的分离、分析和质量控制等方面的发展和应用进行学术研讨交流，同时将展示一批最新色谱、质谱分析仪器及相关产品，提供大量最新技术资料。本届会议由中国色谱学会理事长张玉奎院士和南京大学陈洪渊院士担任名誉主席，中国色谱学会副理事长袁倚盛教授担任会议主席，中国质谱专家中国药科大学盛龙生教授担任学术委员会主席。大会邀请张玉奎院士、陈洪渊院士、许国旺、关亚风、钱小红、赵瑞环等国内知名专家学者做专题报告。特邀国内外知名的仪器厂商在会上作专题技术交流及仪器展示。热诚欢迎全国从事色谱、质谱工作的科研和技术人员与会参加研讨交流。 会议主办单位 江苏省分析测试协会江苏省理化测试中心会议承办单位 江苏省分析测试协会色谱专业委员会江苏省分析测试协会有机波谱专业委员会会议时间为期三天（具体安排见第三轮通知）会务费：400元/人（交通费、食宿费自理）论文征集凡从事色谱、质谱工作的专业技术人员关于色谱、质谱基础研究、新技术、新方法和分析应用的论文或综述，均可向本次会议投稿。会议论文请在2006年9月30日前，将论文全文或摘要用软盘邮寄或用电子邮件发送到江苏省分析测试协会秘书处，并请注明联系人、详细通信地址、联系电话、传真号码及E-mail地址。经色谱专业委员会审查录用的会议论文，将编辑成论文集。会议上评选的优秀论文将推荐到国家核心期刊《色谱》杂志上发表。同时邀请没有提交会议论文的技术人员、管理工作者等各界人士参会，并请于2006年9月30日前与江苏省分析测试协会秘书处联系，以便继续为您寄发下一轮通知。具体会议议程见第三轮通知。联系方式：江苏省分析测试协会地址：江苏省南京市龙蟠路189号邮编：210042电话：025-85485863/85485940传真：025-85485938联系人：汤 伟 赵厚民Email:jslhfx@jspc.org.cn网址：Http://www.jspc.org.cn 江苏省分析测试协会江苏省理化测试中心 二○○六年七月十四日

【网络讲堂】：基于Orbitrap质谱的定量蛋白质组学技术新进展【讲座时间】：2015年01月29日 14:00【主讲人】：李静 （赛默飞世尔公司色谱质谱部应用研究中心质谱应用工程师，在赛默飞一直致力于蛋白质组学的技术支持，积累有丰富的分析经验。）【会议简介】1、 2015 CNHUPO生物质谱蛋白质定量高级研讨会新进展介绍2、 Thermo DIA(数据非依赖采集)定量技术新应用3、 Thermo TMT SPS MS3定量技术新应用-------------------------------------------------------------------------------1、报名条件：只要您是仪器网注册用户均可报名参加。2、报名并参会用户有机会获得100元手机充值卡一张哦~3、报名截止时间：2015年01月29日 13:304、报名参会： http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/13225、报名及参会咨询：QQ群—231246773

PS1利用基质辅助激光解吸电离-飞行时间（MALDI-TOF）技术来表征生物分子。样品溶于固定的底物中形成晶体，用激光脉冲使其离子化，离子被加速后通过飞行管时分离，所有离子均可被检测。系统包括三个组成部件：样品点样制备工作站（SymBiot 1）、生物质谱工作站（Voyager-DE PRO）和自动化分析软件（AutoMS-Fit）。SymBiot1 是一个自动样品处理系统，支持亚微升级微量点样，具有快速省时、重现性好的特点；Voyager-DE PRO是为蛋白质组研究专门设计的自动飞行时间质谱分析系统，配有AB公司之专利—延迟检测技术，具有高分辨率、质荷比宽等特点；AutoMS软件可以批处理方式或实时动态方式检索Protein Prospector蛋白数据库或您指定的蛋白数据库，查询参数可以任意设定，检索结果以Microsoft Access格式分类编号及储存。 PS 1技术平台建立伊始便受到了许多蛋白质课题研究组的关注。中国科学院上海生物化学研究所戚正武院士课题组从猪肝中提取某一活性蛋白组分，该组分理化性质不清楚，天然含量十分低，并无相关文献报道。用HPLC分离以后对活性组分的成分不能确定。上海基康生物技术有限公司运用PS 1系统对HPLC分离后的活性组分作了质谱分析，仅在一个工作日内就精确确定该组分由分子量极为相近的几种蛋白质构成，分子量精确度达到10 ppm。后经HPLC再次细分（洗脱梯度增加了2.5倍），证实了质谱的结论。此活性组分曾滤过1kD分子筛，基康的质谱数据纠正了研究人员过去对该活性组分分子量的误判，为研究人员明确实验方向、优化实验步骤提供了强有力的依据。 PS1除了可以进行生物大分子的精确分子量测定，还可用于蛋白的肽指纹图谱分析(peptide mass fingerprint，PMF)，提供相关生物信息学服务，并且还可以利用源后衰变（Post Source Decay，PSD）技术来获得样品的MS/MS数据，以得到一级结构信息。PSD方法通常增加了激发激光的功率，使其超过产生一般肽指纹谱图所需功率的阈值，过剩的能量使前体离子在源内离子化之后发生裂解，产生一系列碎片离子，在反射器的作用下，最终可以得到一张连续的碎片离子图谱。经特定的软件分析后，即可在数据库中检索到肽段的氨基酸序列。利用PSD分析技术，还可以对磷酸化，糖基化等翻译后修饰进行定位分析，同样也可以鉴定产生翻译后修饰肽段的蛋白质。Neville et al.（1997）将这一方法成功的用于磷酸肽的序列分析。作为重要的蛋白质鉴定手段之一，PS1的精确度可以达到10 ppm，灵敏度为fmol，分子量检测范围可达到500 kDa，每天可自动分析40-100个样品，适用于大规模“蛋白质组学”研究。

生物质谱技术在细胞生物学中的应用桑志红 王红霞 综述　概 论 蛋白分离与显色 蛋白质鉴定 数据库查寻 灵敏度 具体示例 展望未来（相关文献）摘 要 基因组计划的飞速发展使我们提早进入"后基因组时代"，而质谱技术的重要进展使得通过酶解、质量分析、序列分析及其数据库检索对蛋白质进行高通量快速鉴定的技术方法应运而生，并成为"后基因组时代"的关键核心技术。这种技术的应用范围已经从细胞,组织以及整个有机体中蛋白质的表达到蛋白质翻译后修饰等等方面。本文简要综述生物质谱技术在细胞生物学等学科中的应用。　 过去的十年经历并见证了生命科学革命性的变化. 大规模基因组测序技术的问世使人类基因组计划最终目标的实现比预期一再提前。与此同时，近几年间已有10余种模式生物的基因组序列测定告罄，3年内还将有40种左右生物的基因组全序列问世。因此大多数人同意我们现在已经提早进入"后基因组时代"（post-genome era）, 目前我们所面临的挑战是如何破解基因组计划已获得的大量序列信息并加以应用。这个问题的关键是基因的生物学功能不能只通过对核酸一级结构(序列)的检测来确定。研判一个未知基因的功能、与其他基因产物及其亚细胞结构之间的功能联系, 最终都必须通过在蛋白水平对基因产物的研究才能确定。蛋白质组这个名词是近几年才提出来的，它用来描述一个细胞的全部蛋白质,而在蛋白水平上进行大规模的研究引出了新的术语蛋白质组学。蛋白质表达图谱是依靠蛋白质显示技术和精确定量技术对细胞或组织中蛋白质表达总况进行比较（2）, 这个领域最近已有综述（11）。细胞图谱蛋白质组学是指应用生物质谱技术鉴定蛋白质及其相互作用并确定在亚细胞中的定位。本文的目的是 简要综述生物质谱技术在细胞生物学领域中越来越多的应用，并为该领域正考虑应用这种技术的研究者提供一些的有用的信息。 作为一个新的研究领域，蛋白质组学发展的关键是近年来质谱技术的革新。这种革新极大地促进了质谱技术在生命科学研究中的应用。质谱现在可以作为将各种蛋白质与序列数据库联系起来的桥梁。生物质谱根据质量数和所载电荷数不同的多肽片断在磁场中产生不同轨道而以质荷比（m/z）方式来分离它们。80年代末，随着两种崭新的尤其适合蛋白质研究的软电离方式ESI（电喷雾电离）和MALDI（基质辅助激光解吸附电离）的出现，质谱成为现代蛋白质科学中最重要和不可缺少的组成部分。 生物质谱最强大的应用功能之一是能够鉴定蛋白质复合物的组成成分（19）。细胞中一些最重要的生命过程都是通过多蛋白质复合体来执行和调节的，但由于蛋白质鉴定的困难，大多数上述蛋白复合体都是未知的。生物质谱灵敏度的不断提高显著地促进了对具有生物学功能和治疗潜力的蛋白复合体的鉴定，例如，NF-k B信号通路，CD95（FAS/APO-1）介导的细胞死亡途径，和核受体介导的转录信号传导过程中形成的蛋白复合体。在某些情况下，复合物可通过常规蛋白纯化的方法进行纯化，如剪接体复合（25），酵母纺锤体复合物（29）及VHL肿瘤抑制复合物（18）。然而，更常见的是，复合物中的组成成分通过一步免疫沉淀或免疫亲和步骤后就可纯化，这种方法甚至可以用于鉴定那些用常规蛋白纯化和鉴定技术所不及的一些过渡态或不稳定的复合物。因为生物质谱技术的介入，现在已经不再需要通过抗体进行免疫印迹实验，而是通过生物质谱技术对免疫沉淀获得的蛋白复合体组分直接进行蛋白序列分析。以酵母P24复合物鉴定为例，应用上游表位标签策略有可能不需制备抗目标蛋白的抗体就能对蛋白质复合物进行鉴定（13）。这种方法（36）对于基因组序列已完全清楚和遗传稳定的生物（如芽殖酵母,啤酒酵母）尤为简便, 例如对RENT复合物和促有丝分裂后期复合物（49）。因为这种方法的成功应用，使人们对上游表位标签策略－蛋白纯化－生物质谱分析的方法兴趣倍增。值得一提的是，将能被特殊蛋白酶切除的连接子（接头）掺入表位标签是尤为有利的（如下所述）。 上述方法是通过识别蛋白复合物中相互作用和配对的各组分而达到对蛋白鉴定的目的，另一种策略则是通过对分离纯化的细胞器蛋白组成进行鉴定而在亚细胞水平对蛋白质定位.　用这种方法确定蛋白质位置,　对评价蛋白质潜在的功能将是大有帮助的.　应用这种方法，我们称为细胞器蛋白质组学,　已经发现正常工作状态下的细胞器含有比我们以前所知道的数量多得多的蛋白种类。然而实际上，由于质谱极高的分辨率和灵敏度，纯化后的细胞器组分即使只有微量的混杂，也能被质谱分辨并误认为是细胞器的组成部分。因此，如何充分的纯化以保证至少绝大多数被鉴定的蛋白质都来自同一种细胞器，成为制约上述工作的瓶颈。 蛋白质翻译后修饰也是蛋白鉴定工作中的一个重要方面。根据DNA序列信息并不能可靠预测或推导出蛋白质翻译后的修饰。而质谱技术已经被证明对研究蛋白质翻译后的修饰（例如磷酸化和糖基化）是极为有用的，特别是对序列已知的蛋白的鉴定。例如:Betts等人（1a）用这种方法成功地鉴定了从小鼠大脑中分离的神经纤维蛋白体内磷酸化位点。同样方法, Wong等人（45）确定了钙联蛋白质（calnexin)C未端的磷酸化位点。在糖基化的例子中, Carr等人（5）采用液相色谱与质谱联用技术选择性地鉴定了糖蛋白中N- 和O-联接的寡糖. 稍后, 本文将会通过对E-选择素中糖基化位点的鉴定来进一步说明这种方法.

2010年全国生物医药色谱学术交流会于2010年5月9日在江西景德镇落下帷幕，色谱领域内的知名专家学者共聚一堂，探讨色谱技术及应用的新进展，分享各自最新的研究成果。不知道有多少色谱的同行参加本次会议，欢迎谈谈自己的想法，如果您有相关的照片欢迎拿出来与大家一起分享。

光谱学术交流会议可以谈交易吗？如果能谈是不是有些变味了？

2003年人类基因组精细图绘制完成，是人类科学史上一个里程碑式的事件。后基因组时代的研究重点自然落在了蛋白质头上。为啥？因为中心法则告诉我们，基因的产物——蛋白质，是生命活动的最终执行者。与基因组类比，研究生物体内全套蛋白质的科学，就是蛋白质组学。基因组计划完成的同年，人类蛋白质组计划启动，令人激动的是，2014年人类蛋白质组的草图也完成了。而蛋白质组学能够飞速发展的最大功臣非质谱莫属。质谱的应用范围非常广泛，但这里只讨论蛋白质组学中的质谱。简单地说，质谱法（mass spectrometry）就是对肽段离子的重量（质荷比，m/z）进行测量的分析方法。样品经质谱仪（mass spectrometer）检测得到质谱图（mass spectrum），通过对质谱图的分析就可以对样品中的蛋白进行鉴定、定量。亲，图1的这种典型的蛋白质组学流程都很熟悉吧。蛋白首先都要被特异性的酶（通常为Trypsin）切割为肽段，再进行后续分析，这在蛋白质组学中被称为“自下而上”的研究策略（Bottom-up proteomics）。我们平时见到的质谱分析基本都是这种类型。提到蛋白质组，即会联想到一系列高大上的名词，iTRAQ、SWATH、SILAC、Shotgun、Label-free等等。很多概念容易弄混淆，下面我们就来理理清楚。图1. 典型的蛋白质组学流程大体上，质谱研究蛋白主要是鉴定和定量。通过二级质谱图（MS2或者MS/MS）进行数据库搜索匹配鉴定蛋白。通过各种标记或非标记的手段对不同样品中的蛋白进行比较就是定量。蛋白定量比较是质谱最重要的用途，图2是对定量方法的一个简单总结。非标定量（Label-free）不需要标记，不同样品分别处理、分别进质谱检测；优点是处理简单、无需标记、价格便宜、可以比较很多组样品，缺点是对操作步骤、LC、质谱稳定性要求严格。SILAC是在细胞培养基中加入稳定同位素标记的氨基酸，在代谢水平标记蛋白，一级质谱图进行定量，可以做到三组样品混合后进行比较，定量准确，但是不能标记组织样本，养细胞成本也较贵。双甲基化标记是通过化学反应的办法在肽段水平进行标记，一级质谱定量，也可以三组对比，标记试剂都比较便宜，而且可以标记任何来源的样品。iTRAQ和TMT是商品化的试剂盒，肽段水平标记，二级质谱定量；分别可以做到最多8组和10组样品间蛋白质组的比较。图2. 质谱定量方法以上这几个是一家的，还有几个名词是属于另外一家，比如Shotgun (DDA)、SWATH/DIA、SRM (MRM)、MRMHR/PRM。质谱进行数据采集的方式大致分为三种：鸟枪法（Shotgun）、选择反应监控（SRM）和全景式的SWATH/DIA。下面对照图3再来简单介绍一下。图3. 质谱扫描方式DDA、IDA、Shotgun和鸟枪法说的是相同的东西，意思是质谱在每个循环的中从一级里挑选丰度高的TopN个肽段去打碎做二级扫描，得到的结果通过与已知数据库中的理论蛋白进行匹配。DDA简单有效，分析流程比较成熟，也是目前质谱分析的主流方式。DDA也有其固有的缺陷，即具有一定的随机性，偏向于检测丰度较高的肽段，而抑制了低丰度肽段的检测。靶向策略被称为质谱领域的Western blot。质谱只去采集目标肽段大小的离子信息，因而提高了灵敏度和特异性。这种方法用来研究感兴趣的特定蛋白，定量准确，但是通量很有限。SWATH/DIA这种全景式的数据采集方式在最近几年突然火了起来，被认为在不远的未来可能会取代DDA的主流位置。该方法采取的策略是将扫描范围内的所有肽段按照质荷比分为若干个窗口，再对每个窗口里所有的肽段一起打碎，采二级，数据分析时通过抽提蛋白的子离子信息进行定量。SWATH/DIA解决了DDA中随机性选择肽段的缺陷，所以重复性更好，定量的准确性基本达到了SRM的水平，而且可以实现大规模定量。借用听来的一个比喻来说明：DDA就像机关枪扫射，数量多、体积大的目标命中的概率要大一些。靶向扫描（SRM或PRM）就像精准狙击，排除干扰，目标明确，每一枪直指目标，但是难以大规模消灭敌人。SWATH/DIA就是地毯式轰炸，只要暴露在我方攻击范围内的敌人，不管三七二十一，全部炸完。图4. 定量方法与采集方式结合如果将上述的定量方法（图2）和质谱数据采集方式（图3）结合起来，就得到了现在基于质谱的蛋白质组学研究的各种策略（图4）。再打个比方，保证吃货们一听就懂：鸡、鱼、肉、蛋、蔬菜要通过炒锅、烤箱、高压锅、微波炉等烹调之后才能变为美食，填饱肚子。同样的，各种定量方法（非标的和标记的）处理的样品，要通过质谱各种采集方式变为电脑中的数据，才能分析并从中得到蛋白的信息。本次的介绍就先到这里了，如果其中有什么问题，欢迎您批评和建议，我们会努力变得更好；如果需要跟我们进行技术交流和讨论，欢迎大家联系武汉金开瑞。后续我们还会继续推出对质谱技术各方面进行解析的文章，敬请期待。ReferencesA draft map of the human proteome. Nature 509: 575–581 (2014)Mass-spectrometry-based draft of the human proteome. Nature 509: 582–587 (2014)A review: Annu. Rev. Biochem. 80: 273–99 (2011)SILAC: Molecular & Cellular Proteomics 1: 376-386 (2002)iTRAQ: Molecular & Cellular Proteomics 343: 91–99 (2010)SRM: Nature Methods 9: 555–566 (2012)SWATH: Molecular & Cellular Proteomics 11: 1–17 (2012)

生物质谱技术应用及进展 　 生物质谱因其高灵敏度、高准确度、快速、易于自动化等特点，在生命科学领域的应用和研究日益广泛。本文就其近年来在蛋白质、核酸、糖类、药物代谢以及微生物检验等方面的应用及进展作一综述。 生物质谱；电喷雾；基质辅助激光解吸附；串联质谱 O657.6 A Applications and progress on bio-mass spectrometry YING WAN TAO，QIAN XIAO HONG National Center of Biomedical Analysis, Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100850 For its high sensitivity, accuracy, high speed and easy to automate, bio-mass spectrometry develops very fast . This article reviews its applications and latest progress in the field of proteins/peptides, nucleotides, carbohydrates, pharmaceutical metabolism and microbiology in the past years. bio-mass spectrometry; electrospray ionization; matrix-assisted laser desorption ionization; tandem mass spectrometry　 1 概述 生命科学的发展总是与分析技术的进步相关联，X射线晶体衍射对DNA双螺旋结构的阐述奠定了现代分子生物学的基础，使人类对微观领域的认识迈出了决定性的一步。原位PCR技术的出现使得生命科学在微观领域的研究不再是可望而不可及。大规模、自动化基因测序技术的问世，使本世纪生命科学领域最宏大的研究项目人类基因组计划的实施比预期一再提前。而后基因组时代，即功能基因组和蛋白质组计划的实施所必需的高通量大规模筛选对分析方法又一次提出了挑战。已发展了一百多年的质谱技术，由于其所具有的高灵敏度，高准确度，易于自动化等特点，毫无疑问地成为解决上述问题的关键手段之一。 自1886年Goldstein发明早期质谱仪器常用的离子源，到1942年第一台单聚焦质谱仪商品化，质谱基本上处于理论发展阶段。随后质谱在电离技术和分析技术上的发展和完善，使之很快应用于地质、空间研究、环境化学、有机化学、制药等多个领域。然而，即使在等离子体解吸（plasma desorption, PD)和快原子轰击（fast atom bombardment, FAB)两项软电离质谱技术出现以后，质谱分析的相对分子质量也只是在几千左右。真正意义上的变革以80年代中期出现的两种新的电离技术：电喷雾电离（electrospray ionization, ESI）和基质辅助激光解吸电离（matrix-assisted laser desorption ionization, MALDI）为代表，这两种技术所具有的高灵敏度和高质量检测范围，使得在fmol （10-15）乃至attomole（10-18）水平检测分子量高达几十万的生物大分子成为可能，从而开拓了质谱学一个崭新的领域棗生物质谱，促使质谱技术在生命科学领域获得广泛应用和发展。 2 生物质谱仪 目前商业化的生物质谱仪，其离子化方式主要是电喷雾电离与基质辅助激光解吸电离，前者常采用四极杆质量分析器，所构成的仪器称为电喷雾（四极杆）质谱仪（ESI-MS），后者常用飞行时间作为质量分析器，所构成的仪器称为基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF-MS）。ESI-MS的特点之一是可以和液相色谱、毛细管电泳等现代化的分离手段联用，从而大大扩展了其在生命科学领域的应用范围，包括药物代谢、临床和法医学的应用等；MALDI-TOF-MS的特点是对盐和添加物的耐受能力高，且测样速度快，操作简单。此外可用于生物大分子测定的质谱仪还有离子肼（ion trap, IT）质谱和傅里叶变换离子回旋共振（fourier transform ion cyclotron resonance, FTICR）质谱等。而最近面市最新型的生物质谱仪是液相色谱-电喷雾-四极杆飞行时间串联质谱仪（LC-ESI-MS-MS）与带有串联质谱功能的MALDI-TOF质谱仪，前者是在传统的电喷雾质谱仪的基础上采用飞行时间质量分析器代替四极杆质量分析器，大大提高了仪器的分辨率、灵敏度和质量范围，其商品名有Q-TOF和Q-STAR等；后者是在质谱中加入了源后降解（post-source decay, PSD）模式或碰撞诱导解离（collisionally induced dissociation, CID）模式，从而使生物大分子的测序成为可能。 3 生物质谱的应用 3.1 蛋白质和多肽的分析 3.1.1 分子量测定 分子量是蛋白质、多肽最基本的物理参数之一，是蛋白质、多肽识别与鉴定中首先需要测定的参数，也是基因工程产品报批的重要数据之一。分子量正确与否往往代表着所测定的蛋白质结构正确与否或者意味着一个新蛋白质的发现。生物质谱可测定生物大分子分子量高达400KDa，准确度高达0.1%～0.001%，远远高于目前常规应用的SDS电泳与高效凝胶色谱技术。 3.1.2 肽谱测定 肽谱是基因工程重组蛋白结构确认的重要指标，也是蛋白质组研究中大规模蛋白质识别和新蛋白质发现的重要手段。通过与特异性蛋白酶解相结合，生物质谱可测定肽质量指纹谱(peptide mass fingerprint, PMF)，并给出全部肽段的准确分子量，结合蛋白质数据库检索，可实现对蛋白质的快速鉴别和高通量筛选。PMF常和胶上原位酶解相结合，成为蛋白质组研究中必不可少的一种手段。此外根据肽段质量数变化，可对基因产品的插入、缺失、突变进行对比分析。 3.1.3 肽序列测定技术 构成蛋白质的常见氨基酸有20种，一段3个氨基酸的肽段碎片将有8,000种可能的排列方式，4个氨基酸将有160,000种排列方式，即一个特定的4个氨基酸序列的出现概率为1/160,000。因此，即使对于一个相当大的蛋白质组来说，五、六个氨基酸残基的序列片段已具有很高的特异性。串联质谱技术可直接测定肽段的氨基酸序列，从一级质谱产生的肽段中选择母离子，进入二级质谱，经惰性气体碰撞后肽段沿肽链断裂，由所得到的各肽段质量数差值推定肽段序列，用于数据库查寻，称之为肽序列标签技术（peptide sequence tag, PST），目前广泛应用于蛋白质组研究中的大规模筛选。较之传统的Edman降解末端测序技术，生物质谱具有不受末端封闭的限制、灵敏度高、速度快的特点。另外，一种间接的肽序列测定技术即肽阶梯序列技术（peptide ladder sequence），通过末端酶解或化学降解，产生一组相互之间差一个氨基酸残基的多肽系列，经MALDI-TOF-MS鉴定后，由所得到的肽阶梯图中各肽段的分子量差值确定末端的氨基酸序列，从而用于数据库查寻。

本期专家访谈Ben C Collins教授给我们讲述DIA方法的开发和应用，以及对蛋白质组学领域未来发展的看法。[align=center][img=11.png]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/2746ed7e-17c9-4976-9771-4e0640377366.jpg[/img][/align][align=center]　　Ben C Collins[/align]　　英国贝尔法斯特女王大学生物科学学院教授　　主要从事定量蛋白质组学研究，研究方向主要集中在三个方面：数据非依赖采集的质谱方法(DIA)开发和应用；蛋白质相互作用网络和蛋白质复合物分析中的方法开发和应用；在宿主-病原体生物学、先天免疫、癌症生物学和药物发现中的应用。　　[color=#0070c0][b]DIA的优势是什么，还有哪些问题亟待解决?[/b][/color]　　在早期阶段，DIA获得认可面临的挑战之一是软件工作流程的复杂性。幸运的是，随着时间的推移，这一挑战已基本得到解决，DIA 数据分析也变得更加容易。数据采集过程本身变得更加简单，现在的方法也可以得到令人印象深刻的结果。特别是随着仪器的进步和新的分析采集方法的出现，许多基本问题已经得到解决。目前的重点应该是展示DIA的实际应用和优势，这包括进行广泛的基准测试和成功的示例展示。虽然持续的技术发展很有价值，但最紧迫的任务是有效利用现有技术。因此，应高度重视DIA技术的推广应用。DIA 最显著的优势是其已证明的有效性，它已被证明是一种可靠且稳健的蛋白质组学研究方法。在我目前的工作中，我对DIA在规模化蛋白质相互作用研究和化学蛋白质组学中的应用特别感兴趣，并启动了与参与药物发现的制药公司的合作。过去，这些公司在蛋白质组学方面投入了大量资金，但技术还不够先进，无法满足他们的需求。然而，我们现在正处于 DIA 可以为药物发现提供有价值线索的阶段。我们与这些行业合作很有前景，因为可以帮助他们识别有用的化合物、进行筛选并做出明智的决策。这是 DIA 如何为药物发现和其他领域的实际应用做出贡献的一个很好例子。　　[b][color=#0070c0]您如何看待蛋白质组学领域学术界与工业界的关系?[/color][/b]　　在考察蛋白质组学领域学术界和工业界的关系时，有必要分别考虑供应商和制药公司。从供应商看，我必须说学术研究人员和供应商之间的合作非常成功，双方都需要彼此的专业知识。我们一直与各种供应商合作，开发方法和应用的学术研究人员与开发仪器的供应商之间的协同作用是显而易见的。但与医药行业的关系却有些不同。近年来，药物发现领域发生了转变，开始认识到蛋白质组学可以为其工作带来价值。这种认识的转变在为制药公司提供服务的合同研究组织 (CRO) 数量不断增加中得到体现。这些 CRO 正在扩大并展示其对制药行业的作用。此外，有一种趋势是基于蛋白质组学技术建立药物研发公司。此类公司从风投获得大量资金的例子有很多。这些公司认为，他们独特的蛋白质组学技术可以显著帮助确定化合物的优先级、进行化合物筛选以及推进药物开发的各个阶段。这一趋势表明蛋白质组学技术在行业中变得越来越有价值。然而，在促进学术机构和制药公司之间的关系方面还有改进的空间。例如制药专业人士较少参与会议上的演讲报告。我们这样的组织提供了弥合鸿沟的机会，召开化学工程、蛋白质组学和药物发现领域的研讨会和活动等举措有助于提高知名度，加强学术界和制药界之间的联系。这种积极主动的方法可以进一步推动蛋白质组学技术与药物发现过程的整合。　　[b][color=#0070c0]应该如何看待 AlphaFold 和 ChatGPT 等人工智能工具?蛋白质组学和人工智能如何共同激发更大的进步?[/color][/b]　　从根本上讲，人工智能已经在质谱数据处理、信号预测、物理化学性质预测和分类任务等任务中展示了其实用性，这些应用已经显示出巨大的前景，并且已经为蛋白质组学领域做出了贡献。这种趋势可能会持续并扩大，进一步增强我们的数据分析和解释能力。然而，当涉及到揭示生物学机制等更复杂的问题时，人工智能的应用仍然是一个悬而未决的问题。例如，AlphaFold 在预测蛋白质结构方面的成功是一项重大成就，但将人工智能模型应用于深入理解生物学机制是一项更具挑战性的工作。一个关键挑战在于人工智能模型的“可理解性”。无论是在生物学还是在一般的人工智能应用中，了解人工智能系统如何得出结论和预测都是至关重要的。“可理解的智能”一词强调了这种需求。能够解释人工智能生成的见解背后的推理非常重要，尤其是在涉及复杂的生物系统时。从本质上讲，人工智能在蛋白质组学和生物学中具有多个层面的适用性。它已经在数据驱动的任务中证明了自己的价值，并且可能进一步扩展到预测药物敏感性或进行生物学预测等领域。然而，从人工智能模型中获得机械理解和真正的生物学见解是一项更具挑战性的工作。它需要解决与模型透明度和可解释性相关的问题。随着我们的前进，科学界应该将人工智能视为一种强大的工具，并共同努力，利用其潜力获得更深入的生物学见解。尽管还有一些挑战需要克服，但人工智能有能力在未来几十年内推动蛋白质组学和生物学的重大进步。　[b][color=#0070c0]　您认为全球蛋白质组学研究人员应该如何合作实现“π-HuB”计划的目标?[/color][/b]　　“π-HuB”计划无疑是一项具有全球影响力的开创性举措，科学界也渴望共同努力，为该项目做出积极的贡献。目前，该项目还处在讨论制定具体的合作机制和形式阶段。为了推进这种合作，科学家必须与政策制定者和政府联络沟通以获得必要的支持和资源。“π-HuB”计划国际合作将通过持续的讨论和规划继续完善。从本质上讲，虽然具体的合作结构尚未完全确定，但中国和国际科学界的共同承诺，使实现“π-HuB” 计划宏伟目标变得更有希望。　　[b][color=#0070c0]您对蛋白质组学领域未来5-10年的发展有何预测?[/color][/b]　　预测科学的未来总是充满挑战，但我可以对未来 5-10 年蛋白质组学领域的潜在发展提供一些见解。令人感兴趣的领域之一是基于质谱的方法和非质谱方法之间的平衡。我们正在见证基于亲和力的方法、纳米孔测序和单分子方法等技术的进步。关于哪种方法进展更快并有可能主导该领域的争论仍在继续。然而，重要的是不要教条地选择自己喜欢的方法，而是让数据来决定。在未来 5-7 年中，质谱分析可能会继续占据主导地位，但除此之外，其他方法也可能会占据主导地位，每项新技术都应根据其优点和缺点进行评估。另一个有进步空间的领域是研究蛋白质复合物和翻译后修饰的无偏性方法。目前，这方面的大规模检测方法还比较有限，需要进行创新。此外，蛋白质组学还有更广泛应用的潜力，特别是在药物发现和开发方面。在这方面，蛋白质组学可以成为宝贵的资源，并且其应用还有显著增长的空间。[b]制药行业越来越认识到蛋白质组学在决策过程中的效用。在临床应用方面，蛋白质组学在发现工作方面具有巨大的潜力。[/b]然而，关于是否在临床环境中使用质谱或选择其他平台的争论仍将继续。这两种方法都应该探索，并根据实用性和有效性选择最合适的一种，常规且简单的技术可能更适合临床检测。值得注意的是，长期以来人们一直希望将高分辨率质谱技术整合到临床环境中。虽然这一目标过去设定为 10 年，但事实证明实现这一目标具有挑战性。供应商和研究人员一直在努力实现这一目标，但在临床实践中广泛采用的时间表仍不确定。总之，蛋白质组学领域是动态且不断发展的。未来 5-10 年，技术、应用领域和方法可能会取得进步, 灵活性、数据驱动的决策和创新对于塑造蛋白质组学研究的未来至关重要。[来源：π-HuB][align=right]标签： [/align]

质谱与蛋白质组学蛋白质组学对一个细胞或组织所表达的蛋白质进行的系统分析，而质谱是它的关键性分析工具。在过去的两年中，标准蛋白质组技术中的进展增进了更高水平自动化和敏感性的蛋白质识别技术。另外，新的技术促成了鉴定蛋白质功能相关特性的里程碑性的进展，包括它们的定量和在蛋白质复合物中复杂情况。缩写2DE two-dimensional gel electrophoresis双向凝胶电泳CID collision-induced dissociation碰撞诱导的解离ESI electrospray ionization电喷雾离子化FT-ICR Fourier-transform ion cyclotron resonance傅里叶-变换离子回旋加速器共振ICAT isotope-coded affinity tagsIEF isoelectric focusing等电聚焦MALDI matrix-assisted laser desorption ionization基质辅助的激光解析离子化Q-TOF quadrupole-TOFRP reversed phase反向TOF time-of-flight飞行时间简介蛋白质组学的核心组成是系统识别一个细胞或组织中表达的每一个蛋白质，以及确定每个蛋白质的突出特征(比如，丰度、修饰状态以及在多蛋白质复合体中的复杂状态)。这些分析的技术包括分离蛋白质和肽的分离科学、识别和定量分析物的分析科学和数据管理和分析的生物信息学。它的初步工具包括使用IEF(等电点聚焦)/SDS-PAGE凝胶的高分辨率的双向凝胶电泳(2DE)，结合质谱和数据库搜索来分离、识别和定量在一个复合样本中存在的个体蛋白质，最终识别被分离的蛋白质。一个常用的方法用在Fig1中用图解说明。此技术以及由此而来的变化(综述见[1])已经被用来识别和分类在复杂样本中存在的大量蛋白质，并在蛋白质组数据库中呈现它们，该过程我们这里称之为"描述蛋白质组学"比如，Shevchenko等[2]从2D凝胶上系统地鉴定了150个蛋白质。数目庞大的这样的数据库现在可以找到。同样的技术现在已经被作为普遍的发现工具来动态检测一个细胞或组织对外来或内部干扰反应而在蛋白质组中的改变。因为检测动态改变需要精确定量每个被检测成分，我们使用"定量蛋白质组学"来定义。在此报告中，我们总结了自1999年1月至2000年4月来报道的与蛋白质组学和质谱相关的最重要的进展。在核心质谱技术中的进展已经导致2DE为基础的蛋白质组学技术的进一步改进。它们同时又促进了传统凝胶为基础的方法的替代方法，诸如引入以同位素稀释理论为基础的精确蛋白质定量技术和蛋白质复合物的系统分析。蛋白质组分析的MS技术进展在此部分，我们总结了在MS设备、它们的控制和操作中的进展，以及比较质谱数据和序列数据库识别蛋白质所用的搜索工具的进展。随着新型质谱仪的引入，蛋白质组学研究现存类型的质谱仪性能已经显著改进了。在此综述期间最普遍使用的仪器是可以分为两类：单一阶段的质谱仪和串联质谱为基础的系统。单一阶段的质谱仪，最显著的是基质辅助的激光解吸电离(MALDI)飞行时间(TOF)仪器，被用于无数通过肽质谱图谱技术大规模蛋白质识别的项目中。此方法在鉴别表达自小一些的和完全测序的基因组的蛋白质特别成功[3,4]。串联质谱仪器诸如triple quadrpole、离子捕获(ion-trap)和近来引进的混合quadrupole飞行时间(Q-TOF)被常规应用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS或用电喷雾电离(ESI)来生成肽片段离子谱，以便通过搜寻序列数据库进行蛋白质鉴定。使用仪器控制程序来自动选择肽离子进行碰撞诱导的解离(CID)(数据依赖CID)的不断增多是这些MS/MS仪器的一个明显的趋势。一些新的构造的具有高潜能的质谱仪被引入到蛋白质组学研究中产生深刻影响。两个研究组近来一个MALDI离子源和一个混合Q-TOF耦联了起来[5,6]。Q-TOF提供的质量准确性和敏感性提升了数据库搜寻结果并同时使它成为MS/MS从头测序的当然仪器选择。MALDI Q-TOF构造提供了激动人心的机会进行自动化和高通量应用以及在一个样品盘上存档样品进行日后研究的可能。Medzihradszky等[7]描述了一个不同的混合仪器称之为MALDI TOF TOF。此设备享有许多MALDI Q-TOF的优点，另外能够进行高能量CID和非常快速的扫描速率。傅里叶-变换离子回旋加速器共振(FT-ICR)质谱对于蛋白质组学来说相对陌生。这些设备具有非常高的敏感性和分辨率，质量精确性可以达到1ppm。这些特征被用来在一次分析中测量和定量几百种蛋白质的完整的分子质量[8]。Goodlett等[9]表明FT-MS测量的一个肽的准确质量以及可以容易获得的限制因素能够通过序列数据库搜索被用来识别蛋白质。蛋白质组学如果没有软件工具来进行质谱数据和序列数据库的关联将变得几无可能。现存的数据库搜索程序已经变得越来越成熟和可以(从网络)可获得。另外，引入了新的算法。主要相关程序是Sequest[10]，MASCOT[11]，PeptedeSearch[12]，PROWL[13]和Protein Prospector[14]。在它们中间，Sequest使用CID谱设置了蛋白质识别的实验室标准(benchmark)，因为它与边界MS/MS数据工作得最好，并高度可信，可以从整个[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS实验中自动分析数据，并不需要任何使用者的破译工作。在所提的程序中，然而，只有Sequest不能在网络上搜索。MASCOT是一个新的、快速、网络可进入和多功能的程序，具有进行肽指纹分析、用部分破译或未破译的CID谱进行数据库搜索的功能。

由中国化学会色谱专业委员会和北京理化分析测试技术学会色谱专业委员会主办，东华理工大学承办，南昌大学第二附属医院协办的“第十一届全国生物医药色谱及相关技术学术交流会”定于2016年4月26-29日在江西省井冈山召开。全国生物医药色谱及相关技术学术交流会是两年一届的系列学术会议，为广大生物医药色谱及相关领域的工作者和厂商提供了交流、 学习和展示的平台。多年来，会议的学术水平和交流氛围得到了国内广大同行的充分认可，会议规模一般在400人左右。本次会议将邀请张玉奎院士、江桂斌院士等国内外著名专家作大会报告，并就生物医药色谱及相关领域的最新进展和发展趋势开展学 术交流。会议议题色谱技术及相关技术，包括气相色谱、液相色谱、离子色谱、薄层色谱、毛细管电泳、芯片技术、联用技术等的研究进展，以及这些 技术在生命科学、生物技术、药物分析、临床诊断、食品安全及环境 分析等领域中的应用理论和方法。会议将设立大会报告、邀请报告、口头报告和墙报展讲四种形式， 供与会者进行交流、探讨，同时设立仪器展区，供仪器公司和厂商展 出、宣讲新产品。

生物质谱技术正成为蛋白质鉴定分析的主要支撑技术，它通过测定样品离子的质荷比(m/z) 来进行成分和结构分析。双向凝胶电泳分离的蛋白质点数目多、量少，其鉴定方法是利用蛋白质的各种属性参数如相对分子质量、等电点、序列、氨基酸组成、肽质量指纹谱等在蛋白质数据库中检索，寻找与这些参数相符的蛋白质。若在数据库中找不到，有可能是发现了新蛋白质，要进行序列分析，进一步合成DNA 探针来表达、分离和鉴定它

生物质谱具有灵敏度高、准确性好、易于大规模和高通量操作等优点。目前，生物质谱广泛应用于蛋白质组学的研究当中。 随着蛋白质组学和基因组学研究的不断深入，是不是意味着生物质谱会帮助我们了解生命的奥秘呢？

生物质谱技术帮助发现精神分裂症特征蛋白 (2006-12-28 9:34:47,新闻来源：人民网) 日前，四川泸州医学院附属医院硕士研究生姜伟，在导师王开正教授指导下，利用表面增强激光解析电离飞行时间质谱技术，发现了一组对精神分裂症的早期预警、鉴别诊断、治疗观察具有重要意义的蛋白标志物。 　　目前鉴别诊断精神分裂症缺乏有效的病理学、影像学和实验诊断依据，也缺乏客观的检查指标用于早期诊断，这也是造成对某些精神分裂症的评定产生分歧、鉴定困难的原因之一。 　　姜伟等人应用获得诺贝尔化学奖、高灵敏度高解析度的表面增强激光解析电离飞行时间质谱技术，检测精神分裂症血清蛋白质指纹图谱，将40名精神分裂症患者血清与44名其他人对照血清随机分为训练集和验证集，将筛选训练集精神分裂症差异蛋白建立人工神经网络诊断模型，再将验证集验证该模型的诊断效率。结果发现精神分裂症患者与对照组血清蛋白质指纹图谱有15个差异表达的蛋白质荷比峰，筛选出其中6个有明显表达差异的标志蛋白，建立的人工神经网络诊断模型对精神分裂症的诊断灵敏度和特异性分别为95.0％和95.8％，阴性预测值和阳性预测值分别为95.8％和95.0％。姜伟等人依据这一结果认为，精神分裂症患者血清具有高表达的特征蛋白，建立的人工神经网络模型为精神分裂症的实验诊断提供了一种蛋白组学的新方法。这种方法检查过程快速、简便，不会破坏所测定的蛋白质，结果可靠，可重复检测。 ————2006.12.27健康报也有报道--------------------------------------------------------------------另：两毫升血５小时鉴别精神分裂症 作者：周丽 文章来源：泸州晚报 点击数：0 更新时间：2006-12-20 　　只需要从体内抽取两毫升鲜血，经过５个小时的实验室检测，就能诊断是否患有精神分裂症。昨（１９）日记者获悉，如此简便的方法已经在我市投入使用，这也是西南地区首次将诺贝尔化学奖应用到精神分裂症的实验室诊断中。　　据悉，该技术在泸医附院检验科正式投入使用。泸医附院检验科主任王元正告诉记者，泸医附院引进的表面增强激光解析电离飞行时间质谱技术是获得２００２年诺贝尔化学奖的高新技术，通过对患者的抽血检测，发现了一组对精神分裂症的早期预警、鉴别诊断、治疗观察具有重要意义的蛋白标志物。　　而泸医附院引进的这种技术，将精神分裂症患者血清蛋白指纹图与健康人做差异蛋白组学分析，利用计算机程序找到了精神分裂症患者特征表达的蛋白质，将６个蛋白的相对含量建立人工神经网络诊断模型并进行盲法验证。结果显示，对精神分裂症的诊断灵敏度为９５．０％，特异性为９５．８％。整个实验检测过程只需要５个小时。　　目前，全国对此技术的利用并不广泛，泸医附院在西南地区率先引进使用。这种技术还用于肿瘤、心血管疾病、风湿免疫性疾病、感染性疾病等疑难疾病的鉴别诊断，特别是对各种肿瘤的早期诊断灵敏度和特异性都在９５％以上。

大家好我是生物质谱板块的版主，建了一个生物质谱交流的微信群。希望各位有做蛋白组学、代谢组学等方向的前辈和同学可以加进来一起相互讨论学习交流。[img=,498,468]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707231435_01_3152958_3.png[/img]

蛋白质组学研究的一般工具与方法随着人类基因组计划取得巨大的成功和许多物种基因组测序的完成，仅仅靠基因组的序列来试图阐明生命现象是远远不够的，因此，研究重心已经开始从揭示生命的所有遗传信息转移到在分子整体水平对功能的研究上，生命科学已实质性地跨入了后基因组时代。 　　尽管现在已经有多个物种的基因组被测序，但这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组研究中所采用的策略，如微阵列法（microarray）（Wodicka et al., 1997）、基因芯片（gene chips）（Ramsay et al., 1998）、基因表达序列分析（SAGE）（Velculescu et al., 1995）等，都是从细胞中mRNA的角度来考虑的。但事实上，从DNA、mRNA到蛋白质存在三个层次的调控，mRNA自身也存在着贮存、转运和降解等问题，从mRNA角度考虑，实际上仅包括了转录水平调控，并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明，组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好，尤其对于低丰度蛋白质来说，相关性更差。蛋白质复杂的翻译后修饰，蛋白质的亚细胞定位或迁移，蛋白质-蛋白质相互作用则几乎无法从mRNA水平来判断（曾嵘，夏其昌，2002）。新生肽链合成后存在多种加工、修饰过程，蛋白质间也存在类似于mRNA分子内的剪切、拼接，研究证明基本元件“intein”广泛存在于蛋白质中（Perler et al., 1997）。基因与其编码产物蛋白的线性对应关系只存在于新生肽链而不是最终的功能蛋白质中。 　　蛋白质是生理功能的执行者和生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制；蛋白质本身的存在形式和活动规律，如翻译后修饰、蛋白质间相互作用及蛋白质构象等问题，仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识，必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究（钱小红，贺福初，2003）。 　　 　　蛋白质组学研究中常用的技术体系 　　方法学上，二维凝胶电泳－质谱仍然是目前最流行和可靠的技术平台（Rabilloud et al., 2000）。其一般过程是：细胞或组织样品——样品制备——二维凝胶电泳（2D－PAGE）分离蛋白质——计算机辅助分析2D－PAGE图象——对感兴趣的蛋白质进行酶解——质谱分析——数据库检索——蛋白质鉴定——分析蛋白质在细胞与组织中的表达情况。 　　2-D PAGE 　　样品制备 　　2D－PAGE 的操作流程基本上实现了程序化。但是，样品制备是一个非常关键与复杂的过程。成功的2D－PAGE取决于对样品中蛋白质有效的抽提和它的溶解性。与核酸不同，目前没有一种通用的方法适用于所有的蛋白质，来源不同的蛋白质都受到自身蛋白质制备方法的挑战。 　　正确的样品制备方法从收集样品开始时就要防止样品的裂解和被蛋白水解酶降解（Rabilloud et al., 2000）。要尽可能溶解更多的蛋白，并且在2D－PAGE过程中保持它的溶解性，阻止蛋白质的人为修饰。在样品制备过程中，各个实验室也通过实验建立了更为可行的方法。目前通过建立分步提取方法可以有效地提取出更多的蛋白质（兰彦等，2001）。另一种对蛋白质采用预分离的方法称为“多间隔电解法(multi-compartment-electrolyser)”，采用这种方法后，分辨率和胶的质量均明显改善（Herbert et al., 2000）。 　　但是，由于生物样品的多样性和复杂性，目前所采用的样品制备方法具有局限性。其它物质对蛋白质样品制备存在干扰。核酸通过与蛋白质结合，增加样品黏度而干扰等点聚焦（IEF）分离的效果。当然，通过实验探索，采取一些措施可以减轻它的干扰。例如，在样品制备过程中加入非特异性的核酸酶或RNase与DNase的混合物，在等电聚焦时将每个胶条的电流限制在50mA以内通常可以消除其影响。脂类物质的影响可以通过利用有机溶剂的方法将其去除，但是这常常会导致蛋白质的不可逆沉淀。除了蛋白质的降解之外，糖基化是蛋白质的最重要的人工修饰，样品中的尿素在这一过程中起着非常重要的作用。样品中的尿素在降解的过程中会形成能够与蛋白质的氨基反应的氰酸盐，这种结果会导致蛋白质带有更多的正电荷。所以，在2D－PAGE中要用新鲜的尿素溶液，在等电聚焦过程中要控制温度不能太高（Beranova-Giorgianni, 2003）。但是，目前还没有一种简单有效的方法来去除样品中的多糖。 　　样品分离和分析 　　样品制备完成后运用IEF和SDS-PAGE电泳对它进行分离，常采用银染和考马斯亮兰染色即可观察到具有许多蛋白质斑点的凝胶图像。等电聚焦电泳与SDS-PAGE的具体操作步骤已经实现了程序化，均有详细操作流程参考，但是由于样品的不同，不同样品的具体条件还需要试验探索。第二相SDS-PAGE运行结束，染色完毕后，利用计算机软件对凝胶图像进行分析，如PD-QUEST软件，LIPS，HERMES，GEMINI等，对凝胶图像上的蛋白质斑点进行匹配，对图像进行数字化处理等分析（贾宇峰等，2001），对感兴趣的蛋白质采用质谱分析。 　　低丰度蛋白质的检测 　　低丰度蛋白在蛋白质组学研究中常常是人们非常感兴趣的，因为细胞或组织中的一些生物活性物质，如细胞分泌的一些活性物质，受体等表达量都非常低。按照一般电泳的上样量，这些小分子是根本看不到的，但如果单纯地增加上样量，细胞或组织中的大量表达的蛋白就会将其覆盖，而且上样量过大也会影响电泳结果。所以对这些低丰度的样品可以进行富集，富集的方法可以通过层析，如亲和层析，离子交换层析等方法，还可以通过利用样品等电点性质等方法将pH范围相近的蛋白质富集（Santoni et al., 2000; Beranova-Giorgianni, 2003）。

基于高通量的质谱技术方法，目前，各种疾病相关的差异蛋白质组数据高速增长。但是要从这些数据中发现生物学规律，挖掘得到疾病相关的生物标记物，以及发现潜在的疾病药物靶标，还有很艰难的数据分析任务需要完成。需要借助生物信息学的工具，去综合现有数据库数据及文献数据的知识，对这些蛋白质进行综合分析。发表于蛋白质组学杂志上的一篇综述From proteome lists to biological impact-tools and strategies for the analysis of large MS data sets. （Rainer et.al,. Proteomics 2010,10.1270-1283）很好地概括了面对海量的蛋白质组数据这个艰巨的任务时，生物学家和生物信息学家共同发展的数据分析策略和方法，从而数据中挖掘出隐藏的生物学知识。文章介绍了数据预处理过程（如ID转换）、功能富集分析、网络分析及蛋白质性质分析（如PTM, domain，motif）等工具；另外，还介绍了随着实验数据增长起来的文献数据的文本挖掘方法。