蛋白质质谱鉴定的基本原理

蛋白质是一条或者多条肽链以特殊方式组合而成的生物大分子，大多数蛋白质会自然折叠为一个特定的三维结构。蛋白质鉴定主要就是识别蛋白质的一级结构，即鉴定蛋白质肽链氨基酸的排列、分子量，以及二硫键数目和位置。蛋白质鉴定是蛋白质组学的基础，且对生物研究具有重大研究意义。

传统的蛋白质鉴定方法包括蛋白质微量测序和氨基酸组成分析（比如Edman降解法），具有低通量、耗时费力、非自动化、灵敏度差等缺点。自质谱（Mass Spectrometry，MS）技术兴起以来，利用质谱技术对蛋白质进行高通量、高灵敏度的分离、鉴定和分析逐渐成为主流。

质谱鉴定具有灵敏度高、准确度高和自动化程度高的特点，能准确测定多肽和蛋白质的相对分子质量、氨基酸序列，以及翻译后修饰。因此，质谱技术广泛应用于蛋白质的定量和定性研究，尤其是在研究重大疾病致病机理和药理控制机制方面发挥重要作用。质谱一般由离子源（ion source），质量分析器（mass analyzer）和离子检测器（detector）三部分组成。

通常使用串联质谱（MS/MS）和液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）作为蛋白质质谱鉴定方法，其中，简单蛋白样本用MS/MS，混合复杂蛋白样本用LC-MS/MS。两种方法作用原理相似，MS/MS鉴定蛋白质的基本原理：先将蛋白质利用蛋白酶消化成肽段，肽段在质谱仪中会离子化带上一定量的电荷，离子检测器可以鉴定各肽段的质荷比，从而获知各肽段的相对分子质量；质谱仪会继续打断某些肽段再次分析，生成二级质谱，从而获得肽段的序列信息；通过质谱数据库比对分析，即可鉴定蛋白质。不同的是，LC-MS/MS比MS/MS技术多了高效液相色谱分离的步骤。

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