基于末端准等重同位素标记的肽段从头测序方法

杨超 刘健慧 张玮杰 单亦初 戴忠鹏 张丽华 张玉奎

引用本文: 杨超, 刘健慧, 张玮杰, 单亦初, 戴忠鹏, 张丽华, 张玉奎. 基于末端准等重同位素标记的肽段从头测序方法[J]. 分析化学, 2021, 49(3): 366-376. doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201627 shu
Citation:  YANG Chao,  LIU Jian-Hui,  ZHANG Wei-Jie,  SHAN Yi-Chu,  DAI Zhong-Peng,  ZHANG Li-Hua,  ZHANG Yu-Kui. Peptides De Novo Sequencing Strategy Based on Pseudo Isobaric Peptide Termini Labeling[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2021, 49(3): 366-376. doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.201627 shu

基于末端准等重同位素标记的肽段从头测序方法

    通讯作者: 单亦初,E-mail:shanyichu@dicp.ac.cn
  • 基金项目:

    国家重点研发计划项目(Nos.2017YFF0205404,2017YFA0505004)和国家自然科学基金项目(No.21675153)资助。

摘要: 蛋白质的从头测序在蛋白质生物功能的研究、疾病相关蛋白突变体的发现和抗体药物表征等领域具有关键作用,其主要方法是将蛋白质酶解成肽段,通过二级谱图中碎片离子的质量差异判断氨基酸残基的序列信息,进而实现肽段的从头测序。由于谱图中的碎片离子信号易受噪声和不能用于测序的离子的干扰,目前的从头测序算法准确度较低。本研究发展了一种基于肽段末端准等重同位素标记(Pseudo-isobaric peptide termini labeling,PIPTL)的从头测序方法,将肽段样品分成两份,对一份肽段使用甲醛进行N端二甲基化标记,使用H218O进行C端18O标记;对另一份样品使用氘代甲醛进行N端二甲基化标记,C端不做处理;两份样品等量混合后,相同序列的不同标记的肽段质量仅相差0.016 Da,这些准等重肽段可在质谱中同时碎裂,产生成对的碎片离子。通过发展基于碎片离子成对性的测序算法简化谱图,并有效提取和分辨b/y离子,实现对肽段快速从头测序。本方法对牛血清白蛋白酶解后肽段测序准确度达到95.51%,显著优于商品化测序软件PEAKS的测序准确度(57.96%)。同时,对单克隆抗体赫赛汀胰酶酶解后的肽段测序,测序准确度为93.60%。此方法可应用于对单克隆抗体序列表征等领域。

English


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  • 收稿日期:  2020-10-26
  • 修回日期:  2020-12-29
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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