质谱如何揭示蛋白质的氨基酸顺序？

引言：蛋白质结构解析的核心路径

蛋白质的功能由其结构决定，而结构的第一层级便是其氨基酸的线性排列顺序，即一级结构。质谱技术，尤其是液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS），已成为解析蛋白质的核心手段。与传统Edman降解不同，质谱具备高通量、自动化和可检测翻译后修饰等优势，广泛应用于基础研究和生物制药质量控制中。

 

一、质谱测序的基本原理：从肽段到序列

质谱并不是直接“读出”蛋白质序列，而是通过分析多肽碎片的质量-电荷比（m/z）和碎裂模式，推断氨基酸组成。核心原理包括：

1、蛋白酶解：使用胰蛋白酶等特异性酶将蛋白切割为规则的多肽段。

2、色谱分离（LC）：在质谱进样前对多肽进行高效液相色谱分离，减少复杂性。

3、一级质谱（MS1）：测定多肽段的完整分子量，获得母离子峰信息。

4、二级质谱（MS2）：对母离子进行碰撞诱导解离（CID/HCD等），形成一系列具有特定碎裂规律的子离子（如b、y离子）。

5、序列重建：通过比对碎片质量差，确定相邻氨基酸差值，从而逐步拼接出肽段序列。

 

二、蛋白质质谱测序流程概览

步骤1：样本准备

提取蛋白质样本，并进行还原、烷基化处理，使结构展开、巯基封闭。

 

步骤2：酶解成肽

使用胰蛋白酶将蛋白切割为特定规则肽段（如在K、R残基后切割）。

 

步骤3：液相分离（LC）

将多肽混合物进行高效液相色谱分离，增强分辨率和信号质量。

 

步骤4：质谱检测（MS1+MS2）

肽段进入质谱仪后，先进行母离子扫描（MS1），随后选择高丰度母离子进入碰撞池，生成碎裂离子并记录MS2谱图。

 

步骤5：数据分析与序列识别

利用MaxQuant、PEAKS、Byonic等生信软件比对谱图与蛋白数据库，实现肽段鉴定和氨基酸序列解析。

 

三、质谱解析氨基酸序列的关键优势

 



 

四、百泰派克生物科技蛋白质测序服务

作为专业蛋白组学技术服务提供商，百泰派克生物科技构建了完整的蛋白质一级结构测序平台：

• 使用高分辨质谱设备（如Orbitrap Exploris、Fusion Lumos）确保测序精度

• 标准化的前处理流程，包括自动化酶解、纯化与样本富集

• 多重定量策略支持（TMT、Label-Free、SILAC）与修饰检测模块

• 提供结构序列还原、突变检测与修饰定位的完整报告

• 可与化学蛋白组学、代谢组等平台联动，推进功能研究

 

质谱技术通过“解读”多肽碎裂模式，为蛋白质一级结构解析提供了强大而高效的工具。它不仅能揭示氨基酸顺序，还能识别翻译后修饰、变异位点与剪接差异，为生命科学与生物医药研究提供重要数据支持。如您正在进行蛋白结构研究、靶点验证或药物开发，欢迎选择百泰派克生物科技，我们将为您提供高质量、高通量的蛋白质测序整体解决方案。

 

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