蛋白質樣品的N/C末端序列分析,對於醫藥工業來說是非常重要的信息。目前N末端序列分析大多採取Edman降解法,但Edman降解法不能解決N端封閉和蛋白質修飾的測序問題,而質譜法測序則不受限制。蛋白質的C末端分析,並不能採取類似N端胺基酸序列分析的化學分析。無論是國內要求,還是國外藥典,現階段都是採取質譜法對蛋白質樣品的C末端序列分析。20世紀80年代末發展的基質輔助雷射解吸電離(MALDI)和電噴霧電離(ESI)使質譜技術在蛋白質結構分析上的應用發生了革命性飛躍。肽段在質譜中的碎裂有一定規律,通常最容易斷裂的是肽鍵位置,得到分別命名為b離子和y離子的M/Z圖譜,分析圖譜得到蛋白質的N/C端序列。
「Edman降解法並不能解決所有的蛋白質胺基酸序列測定問題。」
電噴霧電離(ESI)質譜可以對蛋白質或者多肽樣品的N/C端胺基酸序列進行鑑定。APT為客戶進行N/C端胺基酸序列分析的儀器為LTQ-Velos,這是一種雙壓線性離子阱質譜,在定量和定性分析方面都具有優勢。由於高傳輸離子透鏡和快速掃描雙壓阱,LTQ-Velos顯著提高了碎裂能力,將碎裂時間縮短,同時提高質譜解析度。LTQ-Velos可以與液相色譜兼容,並同時快速分析大量蛋白質成分。
技術指標
進樣方式:Microspray;
毛細管溫度:200℃;
檢測方式:正離子;
多肽和多肽碎片的質量電荷比按照下列方法採集:每次全掃描(fullscan)後採集20個碎片圖譜(MS2scan)。
案例分析
抗體類蛋白質樣品的N/C端胺基酸序列分析
其中Trypsin酶解後的樣品經過LC-MS/MS分析後,得到和理論C端序列(************)相符合的MS2圖譜,此MS2圖譜為2電荷離子,Xcorr得分為3.3,超過可信標準的要求(Xcorr≥2.2),圖譜如下:
質譜法C端胺基酸序列測定的圖譜(實例),b、y離子匹配圖譜
Q&A
儘管Edman法技術已近乎完善,但仍有不盡人意之處,例如Edman降解法不能解決N端封閉的測序問題(環化、封閉)、被修飾的蛋白不能給出確切的信號,要求蛋白或多肽的純度在95%以上,靈敏度較低。質譜法不受N末端封閉的限制,能對側鏈基團翻譯後加工或化學修飾進行定位,靈敏度很高,因而具有其獨特優勢,與傳統的Edman降解法相互補。
抗體類蛋白質藥物分子重鏈C末端賴氨酸會有不同程度的缺失現象發生,質量控制中需要建立對這類現象的定性和定量分析方法。C端賴氨酸(K)缺失後,會造成供試品酶解後C末端多肽分子的序列發生變化,並且這兩種C末端多肽分子(缺失或者不缺失K)的定量結果可以反映蛋白質分子C端賴氨酸的缺失程度。
APT在合成供試品理論C端多肽分子和缺失賴氨酸C端多肽分子的基礎上,使用外標法建立起對供試品C端賴氨酸缺失程度的定性定量方法。