펩타이드 질량 지문 분석(PMF)은 1933년에 개발된 고처리량 단백질 분석 방법으로, 단백질을 식별하는 데 사용됩니다. 엔도펩티데이스가 먼저 알려지지 않은 표적 단백질을 더 작은 펩타이드 조각으로 절단하여 이들의 절대 질량을 질량 분석기를 사용하여 정확하게 측정할 수 있으며, 알려지지 않은 단백질의 펩타이드 피크 목록도 얻을 수 있습니다. 생물정보학 방법을 사용하여 피크 목록을 단백질 데이터베이스의 이론적 펩타이드 피크 목록과 비교합니다. 이론적 데이터베이스는 모든 생물체의 모든 알려진 유전체를 단백질로 번역하고, 이론적으로 단백질을 작은 펩타이드로 가수분해하여 각 단백질의 펩타이드 절대 질량을 계산합니다. 동시에 알려지지 않은 단백질의 펩타이드 질량을 유전체에 암호화된 각 단백질의 이론적 펩타이드 질량과 비교하여 결과를 통계적으로 분석하여 최상의 매치를 찾을 수 있습니다.
펩타이드 질량 지문 분석 과정
펩타이드 질량 지문 분석 과정
생물 조직이나 세포 내 단백질은 정제 후 2D 또는 SDS-PAGE 젤로 분리되고 이미지 기술을 사용하여 비교됩니다. 차이가 두드러진 단백질을 선택하여 추가 분석을 진행합니다. 선택된 단백질은 젤에서 제거한 후 효소 분해를 통해 단백질 특성을 반영하는 일련의 펩타이드 조각을 얻습니다. 질량 분석을 통해 펩타이드 혼합물의 지문을 정밀 측정하여 단백질의 분자량을 얻습니다. 이는 알려진 데이터베이스에서 선택된 단백질을 검색하는 데 정확성을 제공합니다.
펩타이드 질량 지문 분석의 응용
분석 화학 기술의 발전과 함께, PMF는 높은 민감도, 좋은 안정성, 적은 샘플 손실로 인해 의약품 진위 검증, 식품 품질 관리, 인간 질병 진단 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 세계보건기구와 중국 국가식품약품감독관리국은 PMF를 물질 식별 및 프로세스 제어 기술로 채택하여 품질 평가에 객관적인 지표를 제공합니다.
펩타이드 질량 지문 분석의 장점
1. 단백질 서열에 의존하지 않고 펩타이드의 질량에 의존하여 단백질을 식별합니다.
2. 과정이 간단하고 빠르며, 1차 질량 분석법을 사용한 단백질 식별의 고전적인 방법입니다.
펩타이드 질량 지문 분석의 제한
1. 목표 단백질 서열이 목표 데이터베이스에 존재해야 합니다.
2. 단일 단백질 분석에 적합합니다. 혼합 단백질의 존재는 분석의 복잡성을 크게 증가시킵니다.
3. 질량이 유사한 펩타이드는 매칭의 난이도를 크게 증가시킵니다.
MALDI-TOF 펩타이드 질량 지문 분석
빠르고 정확하게 단백질을 식별하는 것은 단백질체학 연구에서 매우 중요합니다. PMF는 매트릭스 보조 레이저 탈착 이온화(MALDI)와 비행 시간(TOF) 질량 분석기를 통해 측정할 수 있습니다. 이는 단백질체학 연구에서 가장 많이 사용되는 방법 중 하나입니다.
MALDI는 레이저로 샘플과 기판이 형성한 공결 결정 필름을 조사합니다. 매트릭스는 레이저 에너지를 흡수하여 생체 분자로 전달합니다. 이온화 과정에서 프로톤이 생체 분자로 이동하거나 생체 분자로부터 얻어지며, 생체 분자는 이온화됩니다. 따라서 MALDI는 혼합물과 생체 고분자의 측정에 적합한 소프트 이온화 기술입니다. TOF의 원리는 전기장의 작용 하에 이온이 비행관을 통해 가속되어 탐지기로 비행하는 시간을 측정하여 이온을 탐지합니다. MALDI-TOF-MS는 높은 민감도, 높은 정확도, 높은 해상도의 특징을 가집니다. 이는 생명과학 및 여러 다른 분야에서 샘플 분석에 중요한 역할을 합니다.
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1. 실험 절차 (중영문)
2. 관련 질량 분석 매개변수 (중영문)
3. 질량 분석 이미지
4. 원시 데이터
5. 단백질 분자량 및 순도 분석 결과
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