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1、蛋白質(zhì)組學(xué)浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院江輝第三章生物質(zhì)譜技術(shù)考試時(shí)間:2014年11月28日(周五)下午1:15-3:15考試地點(diǎn):東1A-218閉卷考試,考生自帶筆、計(jì)算器,不許帶電腦、手機(jī)以及能夠上網(wǎng)的終端?;|(zhì)輔助激光解吸電離技術(shù)MALDI(Matrix-assistedlaserdesorption/ionization)MALDI(Matrix-assistedlaserdesorption/ionization)MALDI337nmUVlaserMALDIcyano-hydroxycinnamica
2、cidMALDIMALDI可使熱敏感或不揮發(fā)的化合物由固相直接得到離子待測物質(zhì)的溶液與基質(zhì)的溶液混合后蒸發(fā),使分析物與基質(zhì)成為晶體或半晶體,用一定波長的脈沖式激光進(jìn)行照射時(shí),基質(zhì)分子能有效的吸收激光的能量,使基質(zhì)分子和樣品分子進(jìn)入氣相并得到電離。MALDI適用于生物大分子,如肽類,核酸類化合物??傻玫椒肿与x子峰,無明顯碎片峰。此電離方式特別適合于飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)。MALDI是以激光脈沖照射在固定于平面電極上的蛋白質(zhì)分子,經(jīng)平行電場加速,在由質(zhì)譜儀進(jìn)行分析。以波長337nm的氮?dú)饧す饷}沖(此波長不會(huì)被蛋白質(zhì)
3、中的芳香環(huán)狀分子所吸收,避免蛋白質(zhì)碎裂)擊打固定于基質(zhì)上的蛋白質(zhì)分子,使得蛋白質(zhì)從基質(zhì)上游離並帶上微弱的正電荷。此時(shí)再經(jīng)由高能平行電場加速提高核質(zhì)比,進(jìn)入質(zhì)譜儀進(jìn)行分析,此方式能分析帶電量低的分子,以及含有許多不同種類分子的混合物。通常MALDI都會(huì)配上TOF(timeofflight)分析器。MALDI使用的基質(zhì)有很多種,主要的三種為:α-cyano-4-hydroxycinnamicacid(?-氰基-4-羥基肉桂酸)2,5-dihydroxybenzoicacid(2,5-二羥基苯甲酸)sinap
4、inicacid(芥子酸)其中α-cyano-4-hydroxycinnamicacid是最常用的基質(zhì)。常用的基質(zhì)寡核苷酸常用的MALDImatricesat337nm(N2)MatrixApplication2,5-Dihydroxybenzoicacid(DHB)2,5-二羥基苯甲酸Peptides,proteins,lipids,andoligosaccarides3,5-Dimethoxy-4-hydroxycinnamicacid(sinapinicacid)3,5-二甲氧基-4-羥基肉硅酸(
5、反式)Peptides,proteins,andglycoproteinsa-Cyano-4-hydroxycinnamicacid(CHCA)Α-腈基-4-羥基肉硅酸Peptides,proteins,lipids,andoligonucleotidesMALDI用激光轟擊樣品使其離子化。樣品先與能夠吸收紫外波長的基質(zhì)混合(sinapinicacidforproteins,4-hydroxycinnaminicacidforpeptides)激光波長與基質(zhì)的最大吸收波長相同,在這個(gè)波長下,基質(zhì)將本身的
6、一部分能量傳遞給樣品。MALDIIonization基質(zhì)發(fā)色團(tuán)吸收紫外激光,電離?;|(zhì)分裂,電荷轉(zhuǎn)移到分析物分子上。在超聲波的作用下基質(zhì)膨脹,分析物被膨脹的基質(zhì)捕獲。++++---++++----++AnalyteMatrixLaser++++++MALDI與ESI不同,MALDI產(chǎn)生的分子離子只帶一個(gè)電荷。正離子檢測方式:M+H負(fù)離子檢測方式:M-H比ESI方法有效(toleratessaltsandnonvolatilecomponents)容易使用與維護(hù)樣品的需求量10μL,濃度1pmol/μLM
7、ALDISampleLimits磷酸鹽緩沖液<50mM重碳酸銨<30mMTrisbuffer<100mM胍(鹽酸鹽,硫酸鹽)<1MTriton<0.1%SDS<0.01%堿金屬鹽<1M甘油<1%MALDI基質(zhì)應(yīng)具有的特性能夠嵌入樣品分子間并能起到隔離樣品分子之間的相互作用(如形成共結(jié)晶);能溶解于可溶解樣品分子的溶劑;在真空狀態(tài)下是穩(wěn)定的;可吸收激光,既與激光形成共振吸收;可激發(fā)樣品分子離子化。樣品引入方式直接進(jìn)樣優(yōu)點(diǎn):a)快速獲得分子量的信息;b)快速獲得混合肽的肽譜。缺點(diǎn):a)金屬離子干擾,Na,K
8、;b)離子源結(jié)構(gòu)復(fù)雜;c)沒有LC/MALDI接口;d)實(shí)現(xiàn)MS/MS困難;e)需要基質(zhì)質(zhì)量范圍分子量小于500,000DaComparisonofESIandMALDIESIMALDIChargemultiplesingleSamplepreparationliquidsolidSpeedslowrapidcapacitysmalllargeMS/MScapabilitystrongweak分析器分析器在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,目前有三種分析儀