串联质谱中肽段氨基酸同分异构体碎裂规律的研究

发布时间：2019-09-13 17:40

【摘要】：串联质谱在蛋白质组学以及肽类分子的研究中发挥着重要作用,利用分析物在气相中产生的碎片离子对多肽/蛋白结构进行鉴定。组成多肽的一些特殊氨基酸可能会产生异构现象,如侧链含有羧基的天冬氨酸在生理条件下可以发生D-L构型或α和β结构的转化。在生物体中发生的氨基酸构型的转变往往会影响蛋白的结构和生物功能,如神经肽的活性与手性氨基酸的存在密切相关。质子化多肽的碎裂常常被用于肽段氨基酸序列的鉴定,钠离子与多肽的结合物在串联质谱的碎裂过程中往往能够给出不同于质子化肽的碎片信息,作为多肽鉴定过程中信息的补充。在本论文中,我们使用串联质谱的方法研究了侧链参与形成的多肽异构体与手性多肽的碎裂,结合理论计算,研究了Na+作用下多肽的气相结构和引发的碎裂途径。本论文的研究内容包括两个部分:1.谷胱甘肽及其同分异构体ECG在串联质谱中的碎裂特征研究。半胱氨酸具有与丝氨酸类似的结构,但是在Na离子作用下表现出完全不同的碎裂行为,而谷胱甘肽是含有半胱氨酸的天然活性肽。以此为出发点,我们围绕含有半胱氨酸的多肽进行研究,从串联质谱碎裂的角度区分谷胱甘肽及其同分异构体ECG。对比了质子化以及在Na+作用下的碎裂途径差异,在谷胱甘肽的碎裂中观察到了特征的45 Da(NH3+CO)的中性丢失,以及碎裂中不常见的(b1)b1-H+Na,并通过理论计算对反应过程进行了模拟,证明了反应发生的合理性。2.含有手性氨基酸多肽在串联质谱中的碎裂规律研究。氨基酸构型的改变是蛋白翻译后修饰的一种方式,这种修饰没有引起分子量的改变,但往往会改变蛋白的结构以及生物活性。在我们的实验中,以含有芳香性氨基酸的神经肽为研究对象,采用串联质谱的方法,在碰撞诱导解离模式下对质子化肽、钠离子化肽、肽与葫芦脲8的非共价复合物进行碎裂,通过实验结果的对比发现,多肽与葫芦脲8形成的非共价相互作用的复合物在碎裂行为上表现出一致的规律,即在涉及手性氨基酸亲核进攻形成的b离子处断裂形成丰度差异明显的碎片,在碎裂谱图中得到了很好的区分效果,表明在分析体系中引入大分子结构的化合物可以更有效地利用串联质谱进行手性多肽的识别。利用Na离子化多肽碎裂中的特征离子对多肽中的特殊结构进行鉴定,利用多肽与葫芦脲的非共价相互作用形成的复合物离子在气相中产生的特殊碎片离子,实现对多肽中手性氨基酸的检测。希望我们的研究对多肽气体相的碎裂方式提供有意义的信息,有助于提高质谱在蛋白鉴定中的准确度。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O629.7;O657.63

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本文编号：2535724