肽段从头测序算法实验

信息概要

肽段从头测序算法实验是一种基于质谱数据的蛋白质序列分析技术，通过算法解析未经数据库匹配的质谱信号，直接推导出肽段或蛋白质的氨基酸序列。该技术广泛应用于未知蛋白质的鉴定、新物种基因组注释、抗体药物开发及翻译后修饰研究等领域。

检测的重要性在于，肽段从头测序能够突破传统数据库依赖型方法的局限性，尤其适用于未测序物种、突变蛋白或非典型修饰的发现。第三方检测机构通过高精度质谱仪与先进算法结合，为客户提供可靠的序列解析服务，为生物医学研究、药物研发及质量控制提供关键数据支持。

检测项目

• 肽段分子量测定：通过高分辨质谱确定肽段的准确分子量。
• 氨基酸组成分析：解析肽段中各类氨基酸的比例分布。
• N端序列验证：确认肽段N端起始氨基酸序列。
• C端序列验证：确认肽段C端终止氨基酸序列。
• 二硫键定位：检测肽链内或肽链间二硫键的连接位置。
• 磷酸化修饰鉴定：识别丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸的磷酸化位点。
• 糖基化修饰分析：确定O-连接或N-连接糖基化修饰位点。
• 乙酰化修饰检测：发现赖氨酸或N端乙酰化修饰。
• 甲基化修饰筛查：识别精氨酸或赖氨酸甲基化事件。
• 氧化修饰分析：检测蛋氨酸或色氨酸等氨基酸的氧化状态。
• 脱酰胺化定量：评估天冬酰胺或谷氨酰胺的脱酰胺化程度。
• 肽段纯度评估：通过色谱分析检测肽段制备的杂质残留。
• 异构体区分：鉴别D型氨基酸或脯氨酸异构体导致的序列变异。
• 截短肽段检测：发现合成或降解过程中产生的非全长肽段。
• 多聚体分析：检测肽段通过非共价作用形成的聚合状态。
• 疏水性评估：通过反相色谱分析肽段的疏水特性。
• 电荷分布分析：测定不同pH条件下肽段的净电荷状态。
• 酶切效率验证：评估特定蛋白酶对肽段的切割效果。
• 同位素标记检测：识别稳定同位素标记的掺入位置与效率。
• 突变体筛查：发现与预期序列存在单氨基酸差异的变异肽段。
• 跨物种保守性分析：比较不同物种间同源肽段的序列差异。
• 抗原表位预测：基于序列特征分析潜在免疫原性区域。
• 蛋白归属验证：将测序结果与已知蛋白家族进行功能关联。
• 翻译后修饰富集：评估特定修饰肽段的富集效率。
• 质谱信号强度校准：标准化不同肽段的质谱响应差异。
• 低丰度肽段检测：提高对微量样本中痕量肽段的检测灵敏度。
• 复合物亚基鉴定：解析蛋白质复合物中各亚基的肽段序列。
• 可变剪接分析：识别由mRNA剪接导致的肽段序列变异。
• 内源性肽段检测：发现生物体内天然存在的非编码肽段。
• 人工合成验证：确认化学合成肽段与设计序列的一致性。

检测范围

• 合成多肽药物
• 重组蛋白 therapeutics
• 抗体可变区
• 疫苗抗原肽段
• 细胞穿膜肽
• 抗菌肽
• 神经活性肽
• 激素类似物
• 酶抑制剂肽段
• 信号肽
• 毒素蛋白降解产物
• 血浆蛋白多态性片段
• 组织特异性标记肽
• 肿瘤新抗原
• MHC呈递肽
• 翻译后修饰标准品
• 蛋白复合物酶解产物
• 古细菌 ribosomal 肽
• 海洋生物活性肽
• 植物防御肽
• 昆虫毒液成分
• 化石蛋白降解肽
• 工程化胶原片段
• 食品源性功能肽
• 环境样本中的微生物肽
• 极端环境适应蛋白片段
• 病毒衣壳蛋白肽
• 朊病毒特征序列
• 线粒体编码肽
• 外泌体携带肽

检测方法

• 液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)：通过二级质谱获取肽段碎片离子谱图。
• 电子转移解离(ETD)：保留不稳定修饰的裂解技术。
• 高能碰撞解离(HCD)：产生丰富b/y离子的高能裂解模式。
• 紫外光解离(UVPD)：利用光子能量实现多方向肽键断裂。
• 离子迁移谱(IMS)：增加维度分离异构体肽段。
• 数据依赖采集(DDA)：按强度优先选择前体离子进行碎裂。
• 数据非依赖采集(DIA)：全扫描范围内系统性质谱采集。
• top-down测序：完整蛋白直接碎裂获得序列信息。
• middle-down测序：大片段蛋白水解产物分析。
• de novo算法：不依赖数据库的序列推导算法。
• 谱图库搜索：匹配实验谱图与理论谱图库。
• 动态修饰搜索：开放式修饰位点检测算法。
• 杂交搜索：结合数据库与从头测序的混合策略。
• 谱图聚类：合并相似质谱信号提高信噪比。
• 机器学习预测：利用AI模型辅助序列推导。
• 同位素标记定量：通过质量差比较不同样本肽段丰度。
• 离子淌度分离：增加CCS值维度区分共洗脱肽段。
• 平行反应监测(PRM)：靶向验证特定肽段的存在。
• 多酶切策略：联合使用不同蛋白酶提高序列覆盖率。
• 离线分级：通过SCX或HILIC预分离简化样本复杂度。
• 纳米LC分离：提升低丰度肽段的检测灵敏度。
• 毛细管电泳-MS：替代分离方式解决特殊样本问题。
• MALDI-TOF/TOF：固体样本快速筛查的补充技术。
• 氢氘交换(HDX)：研究肽段构象动态变化。
• 交联质谱(XL-MS)：解析肽段空间邻近信息。

检测仪器

• Orbitrap Fusion Lumos
• Q Exactive HF-X
• TimS TOF Pro
• 6495C QQQ
• Exploris 480
• SCIEX TripleTOF 6600
• Bruker maXis II
• Agilent 6546 LC/Q-TOF
• Waters Xevo G3 QTof
• Thermo Eclipse
• MALDI-TOF/TOF 5800
• Vanquish UHPLC
• nanoElute UHPLC
• EASY-nLC 1200
• CaptiveSpray ion source