质谱法测定蛋白质精确分子量

质谱( mass spectrometry. MS) 是测定蛋白质分子量的最新方法，能精确测定分子质量 2000 kDa 以下的多肽。20 世纪 90 年代发展的电喷雾电离质谱(electrospray ionization MS. ESI-MS) 和基质辅助激光解吸电离质谱( matrix-assisted laser desorption ionization MS. MALDI- MS)可测定数十万道尔顿的蛋白质。质谱法检测蛋白分子质量只需要皮摩尔( pmol)量的蛋白样品， 其精度可达 0.01%。

原理

质谱法测定蛋白质精确分子量的基本原理是使蛋白质和基质分子在离子源中发生电离，将基质的质子转移到蛋白质，生成不同荷质比的带正电荷离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器的电场和磁场中，离子束发生相反的速度色散、聚焦而得到质谱图，从而确定蛋白质分子的质量。

质谱法测定蛋白质精确分子量基本过程可分为如下几步，本方法以基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱为例介绍质谱法测定技术的全过程。

A. 将纯化蛋白经超纯水透析去除盐成分后， 真空冷冻干燥成蛋白质干粉。

B. 以超纯水或者基质缓冲液，含 50% 乙腈、0.1% 三氟乙酸， 溶解蛋白质干粉并稀释至 0.1-10pmol /μl 。

C. 选择合适的校准蛋白标准品混合分子， 其分子量范围应涵盖待测样品分子质量。

D. 将蛋白样品液与饱和基质液(饱和α-氰-4-羟基肉桂酸)以 1 : 1 的比例混合均匀。

E. 取上述混合液 1μl 加于样品靶上，空气干燥。

1. 不同的蛋白质分子其最佳检测浓度会有所差异。普通蛋白样品，其浓度应控制在 0.1~10mmol/L; 而一些糖蛋白，浓度大于 10mmol/L 时检测效果较好；对于分子量大于 50kDa 的蛋白质，浓度超过 100 mmol/L 才会得到较好的检测结果。

2. 纯化蛋白质必须经过脱盐处理，以除去干扰结晶和离子化的组分。一些污染物如 EDTA、甘油、叠氮钠和去污剂等都能干扰检测的灵敏度。