Edman降解 vs 质谱:蛋白质测序技术对比(二)
蛋白质作为细胞功能的核心执行者,其氨基酸序列信息不仅揭示其结构与功能,还为生物标志物发现、抗体鉴定、疫苗设计等应用提供基础。蛋白质测序,作为解析氨基酸组成与排列的关键技术,历经数十年发展,主要形成了两种主流路径:Edman降解法与质谱(Mass Spectrometry, MS)法。那么,这两种蛋白质测序技术各有何优势,又适用于哪些研究场景?本文将为您全面对比解析。
一、什么是Edman降解?
Edman降解是由Pehr Edman于1950年开发的一种经典蛋白质测序技术,原理是通过化学方式依次从N端切割出氨基酸,并加以鉴定,从而一步步推断蛋白序列。
1、核心机制
(1)PITC标记:苯异硫氰酸酯(PITC)与N端氨基酸反应形成环状衍生物;
(2)酸解切除:释放出第一个氨基酸衍生物(PTH-aa);
(3)高效液相色谱(HPLC)分析:鉴定该氨基酸种类;
(4)重复上述步骤,逐个读取氨基酸。
2、优点
(1)高保真度,适用于序列已知或抗体验证;
(2)适用于纯化程度高的蛋白质;
(3)对序列中氨基酸修饰不敏感。
3、局限
(1)通常只能测定前30–50个氨基酸;
(2)要求样品纯度高,量大;
(3)对C端及中段序列无能为力;
(4)无法识别翻译后修饰(PTMs)。
二、什么是质谱蛋白测序?
质谱法测序是通过对蛋白质或肽段的质量-电荷比(m/z)进行精确测定,结合数据库搜索或de novo算法,实现蛋白序列解析的现代技术路径。
1、核心流程
(1)蛋白酶切:如胰蛋白酶水解蛋白成小肽;
(2)LC-MS/MS分析:液相色谱分离 + 串联质谱碎裂肽段;
(3)数据库匹配或de novo算法推断序列。
2、优点
(1)高通量:可同时测定上千种蛋白质;
(2)灵敏度高:纳克级甚至皮克级样本也能测序;
(3)识别翻译后修饰:如磷酸化、乙酰化、糖基化等;
(4)适配复杂样本:如细胞裂解液、组织提取物、血浆等。
3、局限
(1)对小肽(< 5 aa)难以解析;
(2)de novo算法结果需验证,存在一定不确定性;
(3)复杂修饰、异构体可能增加鉴定难度。
三、二者比较一览
四、蛋白质测序技术选择建议
若您手头拥有高纯度单一蛋白,并希望验证其N端序列或抗体片段,Edman降解仍具价值;
若您关注整体蛋白表达谱、翻译后修饰、或进行未知蛋白序列测定,质谱法则是更现代、高效的选择。
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