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蛋白質(zhì)組學(xué)入門-MALDI 篇

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-06-28

1. 怎樣郵寄我的樣品?
凍干的膠或干粉可以直接郵寄。切膠后的濕膠(不用做任何處理),放在 EP 管中 ( 不加任何緩沖液 ) ;用干冰速凍;郵寄時(shí),置樣品于足夠的干冰中。液體樣品的郵寄方式同濕膠一樣。

2. 為什么要使用內(nèi)標(biāo)?
用內(nèi)標(biāo)做校準(zhǔn)可以大大減少 MALDI-MS 的誤差( <70ppm ),從而提高查庫結(jié)果和可靠性。好的內(nèi)標(biāo)肽段需要有以下的要求:最好有兩個(gè)肽(兩點(diǎn)一線);質(zhì)量不要在大多數(shù)的肽段范圍內(nèi)( 1200 ~ 2500 Da );內(nèi)標(biāo)的量要與樣品的量成比例;內(nèi)標(biāo)對其他肽段離子化的抑止要小。我們實(shí)驗(yàn)室使用的內(nèi)標(biāo)是 25fmol 的——和——。不過,一般情況下,使用外標(biāo)做校準(zhǔn)也可以達(dá)到比較滿意的數(shù)據(jù)( <150ppm )。所以,顧客可以根據(jù)自己的需要來選擇是否使用內(nèi)標(biāo)。

3. 我為什么還要提供正負(fù)空白膠正對照提供 (exact) 對照兩塊膠?
正負(fù)對照的兩塊膠是用來對整個(gè)鑒定過程做質(zhì)量控制的。負(fù)對照(空白膠)主要是看樣品是否有污染(比如角蛋白的污染);正對照(已知膠,比如同一塊膠上的標(biāo)準(zhǔn)蛋白)主要是檢測酶解和質(zhì)譜的效果是否正常。如果客戶不能提供正負(fù)對照,我們可以使用自己預(yù)先準(zhǔn)備的膠條。如果顧客的樣品量大( >10 個(gè) 2D 膠上的點(diǎn)),則顧客必須提供正負(fù)對照。

4. 對于膠上蛋白質(zhì)的鑒定,我應(yīng)該提供多少蛋白質(zhì)?
一般情況下,考染能看得見的點(diǎn)都有機(jī)會鑒定出來。分子量在 2 - 5 萬之間的蛋白質(zhì),鑒定成功率一般比較大。分子量小的蛋白酶切位點(diǎn)少,合適的肽段( 1000 ~ 3000 Da )就少,所以鑒定的成功率相對較低。而分子量太大的蛋白質(zhì),在同等質(zhì)量的情況下,蛋白的摩爾數(shù) (pmol) 較少;而且查庫時(shí)匹配肽段的覆蓋率會比較低(因?yàn)檎麄(gè)蛋白質(zhì)較大),從而影響鑒定的成功率。

5. 為什么我的 MALDI 圖譜中都是相差 44Da 的峰,肽段的峰則全被抑制了?
相差 44Da 的峰可能是 Triton X 峰 ,也可能是 polymer ( -CH2CHOH- )峰。這些 polymer 是從 EP 管的內(nèi)壁瀝濾( leaching )出來的。所以 樣品中不能含有 Triton X 。 另外實(shí)驗(yàn)中不能使用加有可塑劑( plasticizer )或塑料軟化劑的離心管(比如 PCR 管)來裝取樣品。最好是使用進(jìn)口 EP 管。另外,可以用 60 %的乙腈 /0.1%TFA 去清洗 EP 管的內(nèi)壁以防瀝濾。清洗后,要等到殘留液都揮發(fā)( air dry or speed vac )后再裝樣品。 此過程中要注意不讓雜質(zhì)灰塵落入管內(nèi)。 另外,試驗(yàn)操作過程中所佩戴的塑膠手套也可能有可塑劑。所以一定要佩戴無塵的手套。每次用手打開或觸摸盛有樣品的 EP 管時(shí),一定注意不要碰到 EP 管蓋的內(nèi)壁。開蓋時(shí),可以使用 Eppendorf 槍上的金屬拉桿(動作如開啤酒瓶蓋兒)。從凍干機(jī)中取出 EP 管時(shí),最好拿在蓋子和管子的連接部分或蓋子的突出部分。膠的染色和脫色中,盡量不要觸摸膠(即便是帶了手套)?梢杂脧N房用的鏟子(帶鏤空的那種,超市里有賣)來操作。

6 .各種去垢劑對 MALDI 有何影響?
離子型去垢劑對 MALDI 的影響要比非離子型去垢劑大。去垢劑濃度越高,影響越大。
在濃度為 1.0% (w/v) 時(shí) : 除了一些糖類的非離子型去垢劑,大部分去垢劑會把蛋白質(zhì)的信號減低 10 倍。
At 0.01% detergent concentration (w/v): 只有 SDS 和;悄懰嵊绊懶盘枴5鼈儠剐盘枩p低超過 20 倍。
在濃度為 0.1% (w/v) 時(shí) : 不同的去垢劑對信號的影響差別比較大。具體效果見下 表。信號指有去垢劑時(shí)的信號和無去垢劑時(shí)的信號之比。


參考文獻(xiàn): Vorm, Ole, Brian T. Chait and Peter Roepstorff, Mass Spectrometry of Protein Samples Containing Detergents , 41th ASMS Conference Proceedings, (1994) 621a-621b.

7 . 為什么我的 MALDI 圖譜中都是相差 111Da 的峰?
有可能樣品在超慮時(shí)接觸了聚砜樹脂( polysulfone )的膜。 Polysulfone 有四個(gè)峰。各個(gè)系列的峰之間相差 111Da 。

8. 怎樣避免角蛋白的污染?
常見的角蛋白有四種,主要是從皮膚屑(直接接觸)和頭皮屑(空氣傳播)中來的。質(zhì)譜中 檢測到的角蛋白峰應(yīng)該是在酶解前就進(jìn)入樣品中來的(主要是在染膠,脫色,切膠和加酶這四步)。試驗(yàn)中一定要佩戴手套;一定要仔細(xì)清洗染膠的容器(先用 70 %酒精洗,再用去離子水洗);切膠要帶口罩,并在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。另外,從來源于實(shí)驗(yàn)操作人員穿著的毛衣中的羊的角蛋白也被檢測到過,所以試驗(yàn)中要穿試驗(yàn)服。

9 . MALDI 檢測時(shí),有那些常見的角蛋白峰?
質(zhì)譜中常見的角蛋白峰有:
1319.575, 1349.679, 1474.741, 1474.777, 1656.785, 1706.742, 1715.843, 1739.697, 1790.719, 1838.984, 1889.849, 1992.969, 2090.874, 2285.116, 2382.943, 2399.203, 2500.059, 2509.123, 2650.381, 2704.152, 2830.185, 3222.272, 3223.368, 3311.299

其中最常見,強(qiáng)度又高的有 ( 按強(qiáng)度排列 ) :
1. 2382.9
2. 1706.7
3. 2704.1
4. 3311.3

這些數(shù)據(jù)是從多次實(shí)驗(yàn)中總結(jié)得來的,實(shí)驗(yàn)條件不同,可能會得到不同的結(jié)果。

10. 單一同位素肽段質(zhì)量(monoisotopic peptide mass)和平均同位素肽段質(zhì)量(average peptide mass)有什么不同?
組成蛋白質(zhì)的原子在自然界中存在著不同比例的同位素(見下表)。所以含有這些同位素原子的肽段的質(zhì)量比不含任何同位素的肽段的質(zhì)量要大。不含任何同位素的肽段的質(zhì)量叫單一同位素肽段質(zhì)量;同一種肽段所有的同位素形式(包括含同位素的,也包括不含同位素的)的質(zhì)量的平均數(shù)叫平均同位素肽段質(zhì)量。

11. 怎樣在質(zhì)譜的圖譜上確定單一同位素峰和平均同位素峰?
在分辨率低的質(zhì)譜圖譜上,所顯示的峰一般是平均同位素峰。但目前常用的質(zhì)譜方法(比如 MALDI-TOF )分辨率一般都很高,一般的小分子(比如肽段)常含有 4 到 5 個(gè)同位素峰,其中分子量最小的那個(gè)就是單一同位素峰。但是,當(dāng)用質(zhì)譜檢測大分子(比如完整蛋白質(zhì))時(shí),同位素峰的數(shù)目很多,難以在圖譜上區(qū)分。在這種情況下,使用平均同位素質(zhì)量會比較更有意義。

12. 同位素峰之間一定是相差 1 Da 嗎?
同位素肽段的質(zhì)量( m )一般是相差 1 Da ,但因?yàn)橘|(zhì)譜檢測到的峰是肽段的質(zhì)荷比( m/z ),而不是質(zhì)量本身,所以在肽段帶有多個(gè)電荷的情況下,其質(zhì)荷比相差要小于 1 。如果檢測到的肽段帶一個(gè)電荷,那同位素峰之間是相差 1 ;如果檢測到的肽段帶兩個(gè)電荷,那同位素峰之間便相差 0.5 ;如果檢測到的肽段帶三個(gè)電荷,那同位素峰之間便差 0.33 ;以此類推。所以從同位素峰之間的間距,可以推斷出肽段的帶電情況( z ),從而推斷出肽段的單一同位素質(zhì)量 [(m/z)*z] 。

13. 哪種離子化方式產(chǎn)生的肽段易帶多個(gè)電荷?
在蛋白質(zhì)組學(xué)所涉及的質(zhì)譜技術(shù)中,常見的離子化方式有 MALDI 和 ESI 。目前,對這兩種方法的原理和離子化的具體細(xì)節(jié)還沒有一個(gè)公認(rèn)的闡述。但經(jīng)驗(yàn)表明, MALDI 所產(chǎn)生的離子化肽段只帶一個(gè)電荷(正離子方式)。而 ESI 所產(chǎn)生的離子化肽段往往帶有多個(gè)電荷。

14. 單一同位素峰一定是最高的峰嗎?
單一同位素峰一定是一組峰里面質(zhì)荷比最低的,但不一定是最高的。當(dāng)肽段的分子量較小時(shí),其所含的原子總數(shù)也少,所以整個(gè)肽段含有同位素原子的幾率也比較小。這時(shí),單一同位素峰往往是最高的峰。當(dāng)肽段的分子量增大時(shí),其帶有同位素原子的幾率也隨之增大。在這種情況下,+ 1 Da ,甚至+ 2 Da 的同位素峰有可能成為最高峰。統(tǒng)計(jì)表明,當(dāng)肽段的分子量超過 2500 Da 時(shí),最高峰往往不是單一同位素峰。

15. 單一同位素峰的鑒定有什么意義?
單一同位素峰的鑒定對后續(xù)的查庫工作有重要意義。質(zhì)譜法鑒定蛋白質(zhì)一般是把得到的質(zhì)核比數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)比對。所以,如果所采集的數(shù)據(jù)里混有不是單一同位素峰的質(zhì)量,那么就有可能在查庫時(shí)找不到目標(biāo)蛋白質(zhì),或是找到其他的蛋白質(zhì),從而嚴(yán)重影響比對的效率和真實(shí)性。

16 .氨基酸有那些常見的修飾?各種修飾對分子量的改變是多少?
氨基酸常見的修飾。氨基酸所有的修飾.

 

 

 
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