Qi Zhenguo, Wang Hailong, Yang Jing, Lanxiu
(Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Baotou Medical College, Baotou 014010, Mongolia Interior; Chifeng No. 1 Hospital')
Número de clasificación de la Biblioteca de China (}código de identificación del documento so3 Un número de documento 1006-740 x(2006)02-0231-O3.
La proteómica es post -genómico Un nuevo campo de la era
Estudios cualitativos y cuantitativos de la expresión de genes a nivel de proteínas en células u organismos para revelar procesos vitales y explicar el control de la expresión genética.
¿Mecanismo sistemático? La proteómica se divide en proteómica de expresión (p. ej.
proteoma de expresión) y proteínas del mapa celular (mapa celular
Pmteomies). La primera se refiere a la cuantificación de proteínas expresadas en células y tejidos. /p>
Los gráficos se basan en patrones de electroforesis en gel bidimensionales y análisis de imágenes y pueden usarse en su conjunto para estudiar células a nivel de proteínas, así como enfermedades, medicamentos y sus
. Es un trastorno causado por estímulos biológicos, por lo que puede detectar signos de enfermedad
y dilucidar vías biológicas; esta última se refiere a la purificación de orgánulos o proteínas. Los componentes de las proteínas se identifican mediante espectrometría de masas y se determinan las ubicaciones subcelulares de las proteínas y las interacciones entre proteínas. El desarrollo de la base humana
Debido a la implementación del plan grupal, el desarrollo del análisis de proteínas ha resultado revolucionario.
Electroforesis 2D de alta resolución, espectrometría de masas biológica de alta sensibilidad y crecimiento rápido
Las bases de datos de proteínas y ADN se combinan para allanar el camino para la proteómica de alto rendimiento en huevos. /p>
Este artículo presenta principalmente la aplicación de la tecnología de espectrometría de masas en proteómica.
Fecha de recepción: 2 de marzo de 2006
Acerca del autor: Wang Hailong (19511). , hombre. Universidad, profesor asociado.
lLa historia del desarrollo de la espectrometría de masas
1.1 La historia del desarrollo de la espectrometría de masas se remonta a principios del siglo XX, Parabolic. Se crearon espectrómetros de masas, el primero de los cuales fue construido por Aston en 1919. El espectrómetro de masas de enfoque por velocidad se ha convertido en un hito en la historia de la espectrometría de masas.
El espectrómetro de masas original se utiliza principalmente para determinar. el peso atómico de elementos o isótopos.
Con el desarrollo de la teoría óptica de iones, los espectrómetros de masas se han mejorado continuamente y sus paradigmas de aplicación también se han ido ampliando a finales de la década de 1950. /p>
Espectrometría de masas moderna
Nuestra huella cubre los campos técnicos de diversas disciplinas, incluidas la física del estado sólido y la metalurgia
p>Tiene una amplia gama de aplicaciones en oro, electrónica, aeroespacial, energía atómica, tierra y cosmoquímica, bioquímica y ciencias de la vida. La tecnología de espectrometría de masas en la vida
La aplicación de la ciencia ha inyectado nueva vitalidad al desarrollo de la espectrometría de masas.
Se ha convertido en una tecnología de espectrometría de masas biológica única.
1.2 Principio Básico El espectrómetro de masas está equipado con una fuente de alimentación.
Imagen de moléculas, moléculas o fragmentos moleculares dispuestos en orden de masa.
Un espectrómetro de masas es un material que puede ionizarse en iones y pasar a través de campos eléctricos apropiados.
Si se logra la separación de la relación de masas, el análisis del material se realiza después de la detección de resistencia.
Equipo. El espectrómetro de masas consta principalmente de un sistema de análisis, un sistema eléctrico y un sistema de vacío.
Está bien.
Las moléculas de muestra utilizadas para el análisis se ionizan en la fuente de iones
Las masas de moléculas con carga simple y iones fragmentados, la suma de estos iones con carga simple
1j 1j 1" j 1 máscara j.
La la la la la la
Información Weip
Revista de Baotou Medical College Volumen 22
La misma se obtiene en ayunas energía cinética del campo eléctrico y forma un haz de iones que ingresa al campo eléctrico
Los iones más lentos del haz de iones pasan a través de él.
La desviación después del campo eléctrico es grande y la desviación es pequeña a alta velocidad; el ángulo de generación de iones en el campo magnético
El vector de velocidad se desvía en la dirección opuesta; , es decir, los iones lentos todavía se desvían muy rápidamente.
La deflexión rápida es pequeña; cuando los efectos de deflexión de los dos campos se compensan entre sí, sus
órbitas se cruzan en un punto. Al mismo tiempo, también puede ocurrir en campos magnéticos.
La separación de masas permite que iones con la misma proporción de masa pero diferentes velocidades se enfoquen en el mismo punto, y que iones con diferentes proporciones de masa se enfoquen en diferentes puntos.
Punto, el plano focal está cerca del plano y el sistema de detección se utiliza para la inspección aquí.
Mediante la medición, es decir, la espectrometría de masas, se pueden obtener líneas espectrales con diferentes relaciones de masa. Mediante análisis de espectrometría de masas podemos obtener el peso molecular, la fórmula molecular y el peso molecular de la muestra.
Información como composición isotópica y estructura molecular.
2 tipos de técnicas de espectrometría de masas
2.1 Número de masa de ionización por electropulverización
La espectrometría (ESI-MS) utiliza un capilar en la salida.
El alto voltaje y el alto campo eléctrico generado atomizan el líquido que sale del tubo capilar.
Se convierte en pequeñas gotas cargadas. A medida que el disolvente se evapora, la carga superficial de las gotas es más fuerte.
El grado aumenta gradualmente, y finalmente las gotas se desintegran en un gran número con una o más cargas.
Iones, que hacen que el analito entre como iones con carga simple o múltiple.
¿Entrando en fase gaseosa? . La ionización por electropulverización se caracteriza por la producción de iones altamente cargados.
En lugar de fragmentos de iones, la relación masa-carga se reduce para la mayoría de los análisis de masas.
El rango que el instrumento puede detectar amplía enormemente el peso molecular.
En el rango de análisis, la verdadera masa molecular del ion también puede basarse en la relación masa-carga y la electricidad.
Calcular el coste. La ventaja de la espectrometría de masas de ionización por electropulverización es que se puede combinar fácilmente con muchas de ambas técnicas de separación.
2.2 Espectrometría de masas por desorción láser asistida por matriz (asistida por matriz
El principio básico de la separación/ionización por láser (MALDI) es unir
analitos dispersos en Se forman moléculas y cristales de la matriz.
Durante el proceso de cristalización, la energía absorbida por las moléculas de la matriz hace que la energía se acumule y genere calor rápidamente, provocando que los cristales de la matriz se sublimen y se separen. > p>
El precipitado se expande y entra en fase gaseosa. La mayoría de los espectros de masas producidos por MALDI son iones con carga única, por lo que los iones en el espectro de masas están relacionados con péptidos y proteínas.
El El rango de masa es una correspondencia uno a uno. Los iones producidos por MALDI vuelan con frecuencia.
En teoría, siempre que la longitud del tubo de vuelo sea suficiente, el detector de tiempo puede detectarlo. límite en el número de moléculas que se pueden detectar, por lo que la espectroscopia de masas es adecuada para el estudio de moléculas grandes como proteínas, péptidos, ácidos nucleicos y polisacáridos. 2.3 Rápido. La espectrometría de masas por bombardeo atómico (FABMS) es un método que utiliza tecnología de ionización suave y rápida para emitir átomos inertes rápidos a partir de muestras presentes en el sustrato. Provoca salpicaduras de iones de muestra.
Esta técnica de ionización suave es adecuada para aplicaciones altamente polares. y materiales térmicamente inestables.
Es particularmente adecuado para el análisis de péptidos y proteínas. p>FABMS solo puede proporcionar la masa exacta del ion en cuestión, por lo que se puede determinar. p>La composición elemental y fórmula molecular de la muestra y la aplicación de la tecnología de la serie fabms-ms puede proporcionar información más detallada sobre la estructura molecular de la muestra, permitiendo así su rápido desarrollo en análisis biomédicos.
La tecnología de espectrometría de masas de isótopos 2.4 se desarrolló y aplicó anteriormente.
La tecnología se utiliza mucho en diversos campos, pero debería utilizarse más en el ámbito médico.
Su uso sólo comenzó en los últimos años. Debido a que algunas bacterias patógenas tienen propiedades de descomposición específicas, la capacidad de este compuesto se puede marcar fácilmente con isótopos. La gente pensaría en usar espectrometría de masas isotópicas para detectar el contenido de sus metabolitos.
Para lograr el propósito de detectar patógenos también se puede utilizar la espectrometría de masas isotópica.
Abre nuevas ideas en el campo médico.
Identificación por espectrometría de masas de proteínas en el gel después de la separación electroforética.
Después de la separación electroforética, las proteínas en el gel se tratan primero con las proteínas apropiadas.
La enzima se escinde en fragmentos peptídicos y se identifica mediante espectrometría de masas. Hay cuatro métodos de preparación de muestras:
3.1 El método de digestión en gel tiene una alta sensibilidad y actualmente se usa ampliamente.
Métodos generales de preparación de muestras. La endoproteasa más utilizada es la tripsina.
Enzima blanca. Realizado en el extremo C de arginina y lisina en la columna vertebral de la proteína.
Para. Hay una variedad de métodos de digestión en gel en la literatura y aquí se presentan sus modificaciones.
Wimfa tras entrar.
Utilice el volumen mínimo para recortar las manchas de proteínas en el gel después de la electroforesis.
Cortar los trozos de gel en pequeñas partículas de aproximadamente 1 mm y transferirlas a un pequeño tubo de centrífuga.
Añadir unos 5O de solución de bicarbonato amónico de 100 mmol/l para lavar las partículas coloidales.
Después de 5 minutos, desechar la solución de bicarbonato de amonio y añadir 50pJ de acetonitrilo para deshidratar el gel a 65438±0O.
a 15 minutos. Si la micela no está completamente deshidratada, deshidratarla con acetonitrilo ~ veces y luego desecharla.
Solución de acetonitrilo. Coloque el tubo de centrífuga en un concentrador de evaporación centrífugo al vacío y agregue una pequeña cantidad de agua de lluvia calentada durante 15 minutos para secar completamente las partículas coloidales. 50pJ recién preparado
Añadir solución de bicarbonato de amonio 10 mmol/L para centrifugación.
En el tubo de ensayo, las partículas coloidales se hidratan. Reducir la muestra calentando a 56 °C durante 30 min y desecharla.
Sacar la solución de DTr, agregar acetonitrilo, dejar reposar 65438±05 minutos y luego agregarla al microrreactor Speed Vac.
Calentar y secar durante 15 minutos, añadir 50 l de yodoacetamida de 55 mmol/l.
Solución de bicarbonato amónico 100 mmol/L que contiene residuos de cisteína alquilada
Grupo sulfhidrilo Colocar en una habitación oscura a temperatura ambiente durante 20 minutos y desechar la noche clara y añadir 50pJ de acetonitrilo durante 65438±05 minutos y secar en Speed Vac. Añadir 20 litros
Dejar la solución de tripsina a 4°C durante 45-60 minutos para rehidratar las partículas coloidales.
Añadir solución de bicarbonato de amonio 1O-2o para cubrir las partículas coloidales y mantener caliente a 37cI durante 1 hora.
Posteriormente se dejó durante la noche y la solución obtenida se utilizó para análisis de espectrometría de masas.
3.2 La hidrólisis enzimática en la solución después de la electroelución; la electroelución proviene de la coagulación después de la electroforesis.
Método clásico de recuperación de proteínas del caucho. Generalmente la masa proteica es mayor que 0.
O01 mmol. La combinación de geles que contienen SDS con el análisis MALDI TOF MS
permite el análisis de proteínas submilimolares. Schuh Machel et al. ¿Usar o no usar?
Utilice acetato de amonio que contenga SDS pH 2,5 como tampón de elución y utilice el electrodo del sistema de electroelución.
Por el contrario, el complejo proteico SDS se disocia in situ y pasa a ser proteína libre.
La masa migra al cátodo y, utilizando muestras de proteínas estándar, la tasa de recuperación llega a 25.
Aproximadamente 56 [citas]
3.3 Digestión enzimática en membrana La digestión enzimática en membrana no se usa comúnmente para análisis de espectrometría de masas.
Análisis porque es menos sensible que la digestión en gel. Este no es el momento de transferir llamadas.
Información de Weipu
Wang Hailong et al.
Aplicaciones de la espectrometría de masas en proteómica 233.
Todas las proteínas se pueden transferir eficientemente y las proteínas están en el proceso de transferencia.
La calidad puede deteriorarse. Además, se envejecieron los péptidos extraídos de la membrana de PVDF después de la digestión enzimática.
La tasa de extracción no es alta. Agregar Triton 100 puede aumentar la eficiencia de extracción de los péptidos.
La tasa, pero el detergente interfirió con la identificación de j.
3.4 Durante el proceso de transferencia, la caja de digestión enzimática 1999 y otros informes quedarán inmovilizadas
Durante el proceso de transferencia, la membrana de tripsina se coloca entre el gel y la membrana de PVDF.
Digestión enzimática de muestras de proteínas, digestión completa y blotting de proteínas.
Este proceso requiere un diseño especial. La membrana secante se puede empapar en una solución de matriz.
Análisis directo con maldtof ms La principal característica de este método es el blot.
La digestión enzimática paralela es menos sensible que el método estándar j.
4Identificación de proteínas mediante huella peptídica de masas.
El avance más importante en proteómica es la identificación mediante espectrometría de masas biológica.
Proteínas en el gel tras la electroforesis. La espectrometría de masas ha reemplazado a la bioquímica.
Tecnología de degradación clásica de Edman. . Esto se debe a que la tecnología de espectrometría de masas
El análisis de paso alto se puede utilizar para analizar mezclas de proteínas con alta sensibilidad.
El método de huella peptídica de masa fue propuesto originalmente por Henzel y sus colegas.
Pronto se convirtió en el método elegido para la identificación de proteínas de Qualcomm. Análisis
MALDI TOF MS se utiliza para medir mezclas de péptidos digeridos enzimáticamente en geles.
Calidad y obtención de la huella de masa peptídica. Las proteínas se digieren para producir péptidos.
La mezcla se puede predecir teóricamente en una base de datos de secuencias de proteínas, y
la mezcla de péptidos determinada por espectrometría de masas se compara con los datos predichos teóricamente,
la masa mezcla de péptidos determinada espectrométricamente Masas de péptidos suficientes y teorema de proteínas en bases de datos
Las proteínas se pueden identificar sin ambigüedades haciendo coincidir masas de péptidos predichos_1.
Con el avance de la ciencia y la tecnología, la espectrometría de masas también se ha desarrollado rápidamente, especialmente
especialmente la combinación con la biotecnología ha creado un nuevo campo de aplicaciones de la espectrometría de masas.
La espectrometría de masas se ha convertido en una herramienta muy importante en la investigación en ciencias de la vida. Su investigación
Los resultados también promoverán en gran medida el estudio del genoma humano y permitirán a los humanos comprenderlo.
La comprensión de la naturaleza de la vida y su aparición y proceso de desarrollo ha alcanzado un nivel sin precedentes.
Ha alcanzado nuevas alturas.
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