[發明專利]一種基于數據依賴性質譜掃描模式的譜圖庫建立方法及其應用

在審

• 申請號: 201611006766.6
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN108072728A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 張麗華;胡曄晨;趙群;楊開廣;張玉奎
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N30/88
• 分類號: G01N30/88
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種基于數據依賴性質譜掃描模式的譜圖庫建立方法，及其在基于所有理論碎片離子連續窗口采集(SWATH)技術的組蛋白和翻譯后修飾的多重無標記的相對定量。在數據庫建立階段，人為依據質核比不同將母離子在氣象分成若干連續級分，采用無動態排除的數據依賴性質譜掃描模式，對樣品中所有的母離子進行有效碎裂和信息采集。在基于SWATH的定量階段，通過超高速掃描獲得掃描范圍內全部母離子的碎片信息，將這些信息與上述譜圖庫中的數據進行比對，獲得高準確度和高覆蓋度的蛋白質多重定量數據。本發明能用于組蛋白及其翻譯后修飾的多重無標記相對定量，實現對其在生物學過程中變化的動態監控。

技術領域

一種基于數據依賴性質譜掃描模式的譜圖庫建立方法，及其在基于所有理論碎片離子連續窗口采集(SWATH)技術的組蛋白和翻譯后修飾多重無標記相對定量中的應用，從而實現在生物學過程中對組蛋白及其翻譯后修飾變化的動態監控。

背景技術

以細胞培養穩定同位素標記氨基酸的技術(SILAC)為代表的體內代謝標記技術是目前組蛋白翻譯后修飾蛋白質組學定量中使用最廣泛的一種技術(Nat.Methods.2004，1(2)，119-26)。然而體內代謝標記技術受限于氨基酸的元素種類，通常只可用于2-3個樣品之間的相對定量(Nat.Methods.2013，10(4)，332-4)。由于組蛋白N端賴氨酸上的翻譯后修飾類型和位點較豐富，因此常用的體外化學標記方法，如TMT、iTRAQ和DiLeu等，不能對酶解后組蛋白N端賴氨酸ε-氨基進行有效標記，從而難以實現組蛋白動態翻譯后修飾的準確定量。目前采用無標記定量技術，包括選擇反應監控(SRM)、多反應監控(MRM)、平行反應監控(PRM)和數據非依賴采集模式(DIA)等，可實現對組蛋白翻譯后修飾進行定量分析。但是上述無標記定量方法均是針對目標肽段及蛋白的定量，無法對組蛋白翻譯后修飾進行規?；糠治觥；贒IA模式的理論譜圖的連續窗口采集(SWATH)技術，可以將所有母離子分為25m/z的窗口進行碎裂，提取目標母離子的碎片離子進行定量，已經被應用在組蛋白H3的翻譯后修飾定量分析中(Mol.Cell.Proteomics.2015，14(9)，2420-8)。

譜圖庫的建立對于SWATH定量至關重要，然而傳統的DDA建庫方式在進行組蛋白翻譯后修飾研究中存在高豐度非翻譯后修飾肽段抑制低豐度翻譯后修飾肽段的質譜采集效率的問題，會造成翻譯后修飾鑒定信息的丟失，從而導致組蛋白翻譯后修飾的定量分析準確度和覆蓋度低。因此，建立高準確度、高覆蓋度的多重定量方法，對于實現生物學過程中組蛋白翻譯后修飾全面、精確的定量分析非常關鍵。

發明內容

本發明發展了一種基于數據依賴性質譜掃描模式的譜圖庫建立方法，還提供了該譜圖庫建立方法用于基于所有理論碎片離子連續窗口采集(SWATH)技術的組蛋白及其翻譯后修飾的多重無標記相對定量，實現了組蛋白及其翻譯后修飾高準確度、高覆蓋度的多重定量，對于實現生物學過程中組蛋白翻譯后修飾全面、精確的定量分析非常關鍵。

本發明的技術方案為：

一種基于數據依賴性質譜掃描模式的譜圖庫建立方法：

1)在數據庫建立階段，人為依據質荷比不同將母離子在氣象分成M個連續級分，每個級分為一個窗口，每個窗口的質荷比范圍相等或不等，對每個級分單獨掃描得到一級譜圖；

2)在無動態排除的數據依賴性質譜掃描模式下，將每個級分中強度排在前N的母離子分別進行二級碎裂，此時相當于一共進行了M*N個二級質譜掃描,獲得掃描范圍內全部母離子的碎片信息。

一級掃描母離子的質譜采集的質荷比窗口為250-6500m/z范圍內的任意區間。

依據質荷比不同將母離子在氣象分成連續級分時，將母離子質譜采集的質荷比窗口分為連續窗口，每個窗口大小為質荷比3m/z-1500m/z。

質譜掃描所采用的是飛行時間質譜儀,且該飛行時間質譜儀的掃描速度能夠達到一秒15張譜圖及一秒15張譜圖以上。