CN107311910B - 一种用于质谱检测过程中标记多肽的化合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于蛋白质质谱检测领域，尤其涉及一种用于蛋白质质谱检测过程中标记多肽的化合物及其应用。本发明提供了化合物式Ⅰ，该化合物能有效的与多肽反应，该化合物标记在多肽上，而且还能提高多肽的电离水平，增强质谱检测时的信号强度。该发明解决了现有的提高多肽电离技术中的步骤繁琐，成本高昂的技术缺陷。

Description

一种用于质谱检测过程中标记多肽的化合物及其应用
技术领域
本发明属于蛋白质质谱检测领域，尤其涉及一种用于质谱检测过程中标记多肽的化合物及其应用。
背景技术
随着蛋白质组学研究的不断深入，对蛋白质组学的技术手段也提出了更高的要求。液相色谱-质谱联用技术和传统的双向电泳技术相比，具有重复性好，鉴定蛋白数目多，操作步骤相对简单等显著优点，已成为蛋白质组学的主要研究手段。然而，利用现有的液质联用技术，一般能鉴定到的人类蛋白种类只有七千种左右，距离细胞内预计的超过两万种蛋白还有很大差距。
液质联用蛋白质组学的技术路线一般为，先将组织细胞裂解，释放蛋白质。将蛋白质纯化后，利用蛋白酶将蛋白质水解成多肽混合物。多肽混合物经纯化后，用液相色谱分离，分离出的多肽直接接入质谱仪的入口，在入口处通过电喷雾手段电离，质子化多肽进入质谱后测得准确分子量，经数据库检索，就能鉴定出蛋白质的名称和序列。从这个技术路线可以看出，影响蛋白质组学最终鉴定效果的因数很多。其中，多肽的质子化效率就是影响其鉴定效果的一个重要因数，很多多肽因为不能电离而无法被鉴定到。
衍生化方法在小分子化合物分析鉴定中，尤其在色谱分析和质谱分析中，有着广泛的应用。衍生化多肽，从而使其更易于电离的策略也有文献报道，但这些报道多为添加固定的正电荷到多肽中，容易造成多肽所带电荷过多，荷质比过小而影响检测精确度，降低鉴定效果；且这些衍生化试剂本身会严重干扰质谱检测，需要专门纯化衍生化后的多肽。
现有技术是将多肽的氮端(N端)或者赖氨酸侧链的伯胺进行甲基化，该方法具体为用氰基硼酸化钠、甲醛将伯胺二甲基化，反向脱盐柱除盐，然后进行液质联用分析。该方法能有效提高多肽电离水平，且基本不增加多肽电荷数目，但是现有技术的解决方法需要专门的除盐步骤，相对繁琐。
因此，研发一种简单的、有效的提高多肽电离水平的用于蛋白质质谱检测过程中标记多肽的化合物是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于质谱检测过程中标记多肽的化合物，能有效的标记多肽并且能大大提高多肽的电离水平。
本发明还提供了一种用于质谱检测过程中标记多肽的化合物，所述化合物如式Ⅰ所示，
Figure GDA0002196026720000021
式Ⅰ。
本发明所提供的一种用于蛋白质质谱检测过程中标记多肽的化合物在标记多肽中的应用。
本发明所提供的一种用于蛋白质质谱检测过程中标记多肽的化合物在提高多肽电离水平中的应用。
本发明所提供的一种用于蛋白质质谱检测过程中标记多肽的化合物的制备方法，包括：
1)将苯丙氨酸和氰基硼酸化钠混合，得到初级混合物，滴加甲醛溶液至初级混合物，反应得到初级产物；将初级产物进行抽滤，将滤液中水分蒸干，得到次级产物。
2)次级产物与二甲基苯丙氨酸混合，得到次级混合物，同等摩尔数二环己基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺添加到次级混合物后反应得到用于质谱检测过程中标记多肽的化合物。
本发明还提供了一种用于蛋白质质谱检测试剂盒，包括用于蛋白质质谱检测过程中标记多肽的化合物和质谱检测试剂。
本发明公开的用于蛋白质质谱检测过程中标记多肽的化合物起主要结构为甲基化的苯丙氨酸，苯丙氨酸是疏水性比较强的一类氨基酸，在质谱电离过程中，由于分布在电喷雾表面，容易带上电荷，同时将苯丙氨酸的氨基双甲基化，可以明显提高电离效率。本发明合成了一种用于蛋白质质谱检测过程中标记多肽的化合物，该化合物含有二甲基化苯丙氨酸，同时含有活性基团(N-羟基琥珀酰亚胺)，N-羟基琥珀酰亚胺与多肽的氮端(N端)、赖氨酸侧链伯胺反应，反应后无需再除盐纯化，可以直接进行液质联用分析。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1示本发明的化合物标记样品后的质谱图；
图2示本发明的化合物标记样品后的另一幅质谱图；
图3示现有技术标记样品后的质谱图；
图4示本发明的化合物结构式。
具体实施方式
本发明提供了一种用于质谱检测过程中标记多肽的化合物，能有效的标记多肽并且能大大提高多肽的电离水平。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
其中，以下实施例所使用的试剂均为市售。
其中，(Met2)-Phe为二甲基苯丙氨酸；(Met2)-Phe-NHS为二甲基苯丙氨酸活性酯；Ala-Ala-Ala为丙氨酸三肽
实施例1
用于质谱检测过程中标记多肽的化合物的合成方法，具体步骤如下：
1)苯丙氨酸二甲基化的合成：将苯丙氨酸和氰基硼酸化钠溶解混合，得到初级混合物，滴加甲醛溶液至初级混合物，反应得到初级产物；将初级产物进行抽滤，将滤液中水分蒸干，得到次级产物。
2)二甲基苯丙氨酸活性酯的合成：溶解二甲基苯丙氨酸，加入同等摩尔数DCC(二环己基碳二亚胺)，NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)后搅拌，得到本发明的用于质谱检测过程中标记多肽的化合物——二甲基苯丙氨酸活性酯(Met2)-Phe-NHS。
实施例2
试验组为实施例1制备得到的二甲基苯丙氨酸活性酯(Met2)-Phe-NHS；对比组为现有技术的方法。
将等量实施例1(Met2)-Phe-NHS和丙氨酸三肽(Ala-Ala-Ala)混合，得到反应物二甲基四肽(Met2)-Phe-Ala-Ala-Ala。等量的Ala-Ala-Ala(分子量231.238)和(Met2)-Phe-Ala-Ala-Ala(分子量406.4)混合，通过液相色谱质谱检测两条多肽的离子强度。得到质谱图图1和图2。
采用常用的现有技术方法检测Ala-Ala-Ala(分子量231.238)和(Met2)-Phe-Ala-Ala-Ala(分子量406.4)的混合物，其中，(Met2)-Phe-Ala-Ala-Ala为人工合成，不经过任何处理，对混合物进行液相色谱质谱检测，得到质谱图图3。
从图1至图3可以看出，图1和图2的231和406出的质谱信号强度，均比图3的强。丙氨酸三肽(Ala-Ala-Ala)经过本发明的用于质谱检测过程中标记多肽的化合物——二甲基苯丙氨酸活性酯(Met2)-Phe-NHS处理后，质谱信号明显增强，说明本发明的用于质谱检测过程中标记多肽的化合物能大大提高多肽的电离水平，提高质谱检测时的信号强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于质谱检测过程中标记多肽的化合物，其特征在于，所述化合物如式Ⅰ所示，
Figure FDA0002196026710000011
2.根据权利要求1所述的一种用于质谱检测过程中标记多肽的化合物在标记多肽中的应用。
3.根据权利要求1所述的一种用于质谱检测过程中标记多肽的化合物在提高多肽电离水平中的应用。
4.根据权利要求1所述的一种用于质谱检测过程中标记多肽的化合物的制备方法，其特征在于，包括：
1)将苯丙氨酸和氰基硼酸化钠混合，得到初级混合物，滴加甲醛溶液至初级混合物，反应得到初级产物；将初级产物进行抽滤，将滤液中水分蒸干，得到次级产物，所述的次级产物为二甲基苯丙氨酸；
2)溶解二甲基苯丙氨酸，加入同等摩尔数二环己基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺后搅拌，得到用于质谱检测过程中标记多肽的化合物，所述的标记多肽的化合物为二甲基苯丙氨酸活性酯。
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