小分子与蛋白质作用的谱学及应用(质谱在蛋白质组学中的应用)
质谱在蛋白质组学中的应用
肽指纹图谱：
每个蛋白都有理论上消化后所得出的不同肽段，这些肽段的质量（分子量）就是这个蛋白的肽指纹图。
当一个未知蛋白被酶解，用质谱可以检测出其中所含有几乎所有肽段的质量。然后把这些质量与数据库中已知的所有蛋白指纹进行匹配。
匹配分值高过一定的 就可以认为索要坚定的蛋白就是那个目的蛋白。
步骤：
2DE 切点 消化 送入质谱仪分析 质谱仪自动获得质量数 送入数据库进行搜索 得出结果。
关键：要知道质谱仪是用于检测小分子质量的仪器，只可以检测质量。
基于质谱的蛋白质相互作用研究方法主要有
原理:免疫沉淀-质谱联用IP-MS技术
随着蛋白质组学技术的发展，将免疫亲和与质谱技术结合产生的IP-MS技术则逐渐显示出他的优势。原理是以细胞内源性靶蛋白为诱饵，将靶蛋白抗体与细胞总蛋白进行共孵育，促进免疫复合物的形成；随后加入能够与抗体结合的protein-A/G（预先结合固化在琼脂小珠上），形成”结合蛋白-靶蛋白-靶蛋白抗体-proteinA/G小珠”复合物，纯化该复合物凝胶电泳分离蛋白，应用质谱分析鉴定靶蛋白的结合蛋白。
应用:免疫共沉淀与质谱结合，不仅能验证已知蛋白的相互作用，而且还可以鉴定与目标蛋白互作的未知蛋白，为科学研究提供全新的实验思路。
蛋白质谱的作用
蛋白质芯片是一种高通量的蛋白功能分析技术，可用于蛋白质表达谱分析，研究蛋白质与蛋白质的相互作用，甚至DNA－蛋白质、RNA－蛋白质的相互作用，筛选药物作用的蛋白靶点等。
质谱和蛋白质组学
常用的蛋白质染色试剂分为已考马斯亮蓝为代表的有机试剂染色、银染、荧光染色及同位素显色。
其中考马斯亮蓝染色法的应用较为广泛，现将其与其他的蛋白质染色方法(主要是银染法)作一比较，帮助大家更好地去选择合适的蛋白质染色方法。
蛋白质的染色常用的有4类：有机试剂染色、银染、荧光染色及同位素显色。
其中有机试剂染色以考马斯亮蓝染色法(Coomasie brilliant blue，CBB)为代表，在蛋白质分析中常用，但对低丰度蛋白质的显现较差;银染灵敏度虽高，却常与质谱不兼容;荧光染色以SYPRO试剂为主，蛋白质检测灵敏度高，能兼容质谱，但由于需要配备特殊的检测仪器及试剂的昂贵，未被作为常规方法使用;而同位素显色则存在安全性和操作局限性等问题。
因此，筛选简便、节约、检测灵敏度高、质谱兼容的蛋白质着色法是蛋白质组研究所需。
由于考马斯亮蓝染色法的广泛运用，近年来就考马斯亮蓝染色法在提高其灵敏性方面研究者们作了许多改进，方法众多，评价不一。
我们在作双向凝胶电泳时，将常用的几种考马斯亮蓝染色法及银染进行了比较，并就其染色影响因素作出分析。……详细资料请参考：on http://www.bio1000.com/experiment/protein/351913.html
蛋白质组学中采用的生物质谱主要有哪些
质谱图是一种分析化学检测的结果图，它的横坐标是元素（或者分子）的原子量（或者分子量），纵坐标是丰度（也就是含量）。
比如，你要知道你吃的大米中有没有铁元素，含量是多少。你可以把大米磨成粉末，然后用硝酸等做一些前处理，最后拿到icp质谱仪上去测量一下，就可以知道铁元素的含量的，这个测量结果就是质谱图。而生产质谱仪的中国公司有聚光科技与北京普析等。我曾经在北京普析做过一段时间的质谱仪理论研究，也见过很多质谱图。下面我来给你说几个案例。
第一个案例：白酒中的塑化剂
在白酒的生产过程中，当时有些酒厂用的是塑料管道用疏运白酒，这样的话就在白酒中检出塑化剂超标。这可以用色谱——质谱联用仪器来做。因为塑化剂可以引起男性的生殖系统出问题，所以必须高度重视。通过质谱的检测以后，很多白酒厂家把管道从塑料换成了不锈钢的。
第二个案例：大米中的镉
在南方一些省出产的大米中，因为靠近矿山，有些大米中用质谱检测出镉超标，这就成了镉大米。镉大米会引起骨癌病，危害非常严重，因此需要处理这个问题 ，尤其是把镉大米从正常大米中检测出来，然后抛弃。这个过程就需要用到质谱仪。
其他的案例非常多，比如三聚氰胺引起大头娃娃，也可以用质谱来检测三聚氰胺。在蛋白质组学中，也可以用到质谱。在发展原子弹的时期，质谱仪就非常重要，因为质谱可以区别出不同放射性元素，而且知道各自的丰度。比如原子弹制造中，要区别铀235与铀238，当时中国在制造原子弹的时候，质谱仪非常少，当时主要使用磁质谱仪。
质谱在蛋白质组学中的应用有哪些
应用
脑肿瘤：2001年Stoeckli 等首次证实质谱成像技术在肿瘤研究中的巨大潜能，该文论述了如何应用质谱成像技术揭示胶质母细胞瘤组织切片的化学空间结构。该研究结果显示，蛋白胸腺素β4常出现在肿瘤团块增殖最活跃的部分，而蛋白S100A4则出现在肿瘤团块的中心。 随后质谱成像技术被证实可直接进行组织分析定位神经胶质瘤，并进行神经胶质瘤的恶性程度分级。
肺癌：Groseclose 等应用质谱成像技术对包含 112 例针吸活检标本的小型肺癌组织芯片进行了研究。 首先,由一位病理学家在光镜下对该组织芯片的HE染色切片进行分析划分每一例活检标本的癌区、癌旁区和正常组织区。 随后，来自相同活检标本的未经病理标注组织芯片与病理标注组织芯片的HE染色切片进行匹配比对，划定未经病理标注组织芯片的癌区、非癌区范围，最后用未经标注的组织芯片进行组织溶解质谱成像。进行质谱成像的组织芯片上，一部分针吸活检组织作为训练组，并用病理学家的诊断对训练组针吸活检组织的质谱信号进行标注，建立分类模型。 这个包含73个胰蛋白酶肽峰的基于支持矢量机的分类模型对腺癌的识别准确率为97.9%，对鳞癌的识别准确率为98.6%。
乳腺癌：雌激素受体、孕激素受体和人类表皮生长因子受体2状态与乳腺癌的诊断及治疗密切相关。近年来，有研究表明，对上述3种蛋白mRNA的多重检测能大幅提升乳腺癌的诊断水平，并指导乳腺癌的个体化治疗。[4]
质谱在蛋白质组学中的应用论文
如何选择质谱分析方法？ ——是用于研究蛋白，核苷酸还是小分子，这里也许有理想的答案 正如其它先进的技术一样，质谱技术冲击带来了市场的膨胀，造成了多选择性的产品，专业性的术语，这也就无形中增加了研究人员选择合适于他们的系统的困难性。正如西雅图Fred Hutchinson癌症研究中心蛋白组主任Philip Gafken所说的那样，“无论大家相信与否，这种技术并没有如它们所被应用的那样被逐渐的了解，研究人员没有认识到利用这种技术的真正目的。” 比如说三级四极质谱仪(Triple Quadrupole Mass Spectrom）是一种相对便宜一点，但扫描速率（scan rate）也相对比较慢的质谱仪，而目前精良的傅立叶变换离子回旋共振质谱仪（Fourier transform ion cyclotron resonance，FTICR）则在精确性和分辨率都是首屈一指的，当然价钱也会比较贵。 Gafken说道，“人们总是倾向于购买一些顶级的产品，但是事实上，这些应用中很大一部分都能由一些相对便宜一点的仪器来完成”，所以我们需要购买适用于各自需要的正确仪器。 1.Protein Chemist级 对于protein chemist而言，需要得到的仅仅就是知道他在研究的是什么。通过分析一种蛋白的免疫共沉淀的成份，或者利用二维电泳识别特殊的蛋白斑点，protein chemist就可以了解这种蛋白质的生物学特性了。对于这种应用，快速而并不需要太精确的方法就可以满足需要了。 推荐系统：MALDI+TOF 理由：肽指纹图谱（PePtide Mass Fingerprinting，PMF）和基质辅助激光解析电离飞行时间(matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight，MALDI-TOF)质谱是可以考虑的首选方法。 TOF是一种简单的质谱分析系统，灵敏度高，能进行从10原子质量单位到上百上千单位的片段分析。另一个TOF的优点就是分析的速度，伊利诺斯大学的化学副教授Neil Kelleher就表示“这就是它为什么能与MALDI配合工作的原因，你可以以一种高重复率在激光上操作，每秒获得许多光谱。” 而MALDI则是一种首先就可以考虑的方法，但是并不适合如何人，来自华盛顿大学的化学教授，Journal of the American Society for Mass Spectrometry杂志的编辑Michael Gross就说，“如果你的免疫共沉淀中有20或30个蛋白，每一个有50条特殊带，那么你就有1000条带，利用MALDI并不能在气相中打到全部的”，为了得到更多的信息，必需要考虑一个可以提供序列详细信息的任意构造，比如MALDI-TOF-TOF，或者一个更加灵敏的仪器——离子捕获。 2. 灵敏级 难题总是出在事实本质的详细内容当中，对于蛋白而言，那就是指翻译后修饰了。比如说，假设你正在研究包含有乙酰化和三甲基化修饰的组蛋白，但是一个标准的质谱也许无法区别出这两种修饰，这时就需要高精度的仪器了，这种仪器能获得二位或者四位小数位的报告。 推荐系统：LC+ESI+FTICR with ECD 理由：准确度高的仪器可以区别对于所谓的正常（nominal-mass）仪器而言相同的分子，一般认为选择液相色谱（liquid chromatography，LC）与电喷雾电离化（electrospray ionization，ESI），以及傅立叶变换离子回旋共振质谱仪（Fourier transform ion cyclotron resonance，FTICR）相结合能达到高精度和高灵敏度的要求。也许还需要电子捕获解离技术（electron capture dissociation，ECD）来获得可重复的结果。 虽然经典的碰撞诱导解离技术(collision induced dissociation，CID）介导的串联质谱方法可以进行斑点修饰（spot modifications），但是对于识别包含了修饰的蛋白残基而言，这并不是一种理想的方法，这主要是由于解离蛋白的时候常常会降解多肽的蛋白修饰，然而ECD则可以保持这种修饰的完整性。不过来自辛辛那提大学的Patrick Limbach提出一个忠告：这些仪器偏差范围小，因此可能会丢失掉一些未预期到的情况，比如天冬酰胺残基的脱酰胺，或者磷酸化。