胍基化修饰结合稀土金属标记应用于蛋白质相对定量研究

稀土金属元素标记技术利用双功能试剂二乙三胺五乙酸双酸酐(DTPA双酸酐)将稀土金属元素和目标肽段连接起来作为质量标签,结合基质辅助激光解吸/电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)分析实现蛋白质的相对定量研究。为进一步提高标记效率,本研究对反应体系温度、pH值、反应时间和金属标签过量倍数等进行优化,并结合胍基化修饰技术封闭蛋白质酶切肽段中的侧链ε-氨基,使标记反应只发生在末端氨基,提高标记选择性。标准蛋白质实验结果表明,所有酶切肽段胍基化反应效率均大于95%,且胍基化修饰反应对金属标记效率没有影响。对于选定的7个标准蛋白质而言,每个蛋白质都至少有3个肽段可以得到良好的标记结果。对于离子抑制效应带来的干扰,可通过标准曲线进行校正,结果表明,当两种金属离子浓度比小于6时,该效应对蛋白质相对定量没有影响。胍基化修饰结合稀土金属标记方法不仅能在肽段水平实现相对定量,而且能在蛋白质水平实现相对定量。     

稀土金属元素标记行为考察

稀土金属元素因其与双功能试剂的螯合效率高、对肽段的反相色谱行为和质谱的离子化效率影响小、检测背景低,以及过量的金属离子在检测时不会产生干扰等优点,近年来在生物标记结合质谱定量分析研究领域引起了关注。选取稀土金属中单同位素铽（Tb）、钇（Y）、铥（Tm）、钬（Ho）和镥（Lu）5种元素,通过双功能试剂二乙三胺五乙酸双酸酐（DTPA双酸酐）对合成肽段及蛋白质酶切产物标记的过程进行研究,包括对标记条件进行优化,对该质量标签的色谱行为和共洗脱、标记稳定性、离子交换、动态范围、质谱检测限等现象进行考察。结果表明：铥和钬两元素结合效率最高,分别达到了92.5%和89.9%;稳定性考察结果表明,质量标签在4 ℃下放置一周仍可检测到95%,若将标记好的标签用于定量研究,则放置时间不能超过两周;多金属标记质量标签可以共洗脱;两种金属浓度差不超过6倍时,由离子抑制带来的影响较小;离子交换结果表明,只有很少部分发生了离子交换,对标记实验没有影响。