納米材料分離富集低豐度蛋白-多肽以及MALDI質(zhì)譜鑒定的新方法研究.pdf

1、分析與鑒定低豐度蛋白是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的重點和難點內(nèi)容之一，復(fù)雜生物體中，高豐度蛋白和低豐度蛋白濃度范圍可高達10<'8>甚至更高，如何有效地分離、富集、鑒定是擺在科研工作者面前的一道難題。 基質(zhì)輔助激光解析離子化(MALDI)質(zhì)譜因其分析速度快、靈敏度高、易于操作等特點成為研究生物大分子的有效工具，但是存在于分析樣品以及基質(zhì)如鹽份、表面活性劑或其它非蛋白質(zhì)成分之間的壓制效應(yīng)使得質(zhì)譜靈敏度大大降低。 納米材料因其大的比表面

2、積，豐富可調(diào)的表面性質(zhì)以及良好的離子交換性能，可高效地富集低濃度蛋白／多肽，而且能抵抗樣品中高濃度鹽(如氯化鈉、尿素等)對質(zhì)譜鑒定的干擾。另一方面，交換金屬離子的納米沸石材料可親和吸附蛋白的某些特定氨基酸，實現(xiàn)對目標蛋白的分離與鑒定。 本論文第一部分工作集中于幾種納米材料對低豐度蛋白／多肽的富集以及一步除鹽的研究。對于不同類型沸石(ETL，β-30，β-60，β-100，S-1)富集標準牛血清白蛋白酶解肽段，發(fā)現(xiàn)S-1型沸石的富

3、集效果最好，富集倍數(shù)可達100倍。說明沸石通過Si-O鍵利用庫侖作用力對生物大分子進行吸附。由于全硅型S一1沸石富集肽段的效果最佳，我們研究了氧化硅納米材料在蛋白富集中的應(yīng)用，得到了很好的實驗結(jié)果。納米氧化硅材料在富集樣品的同時可以抵制高濃度的無機鹽以及有機鹽的干擾。而通常用的ZipTip<'TM>脫鹽和傳統(tǒng)的耙上脫鹽除鹽能力有限，遠不能和納米氧化硅脫鹽效果相比。對納米氧化硅富集蛋白混合物的研究發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)在富集過程中存在著競爭關(guān)系。通過

4、對蛋白質(zhì)酶解肽段的富集研究發(fā)現(xiàn)肽段的等電點以及親疏水性都與富集有關(guān)系。 本論文第二部分工作首次應(yīng)用交換金屬離子的納米沸石材料選擇性富集磷酸化肽段根據(jù)MALDI串級質(zhì)譜進行磷酸化位點的研究。利用納米沸石不僅有大的外表面積而且其易于修飾的特點，將表面修飾Fe<'3+>的β類型沸石首次應(yīng)用到分離富集磷酸化肽段的領(lǐng)域。根據(jù)固定化金屬親和層析原理，F(xiàn)e<'3+>選擇性吸附磷酸肽。實驗中將結(jié)合有磷酸肽的納米沸石直接點樣，進行MALDI質(zhì)譜分