CN108072728A - 一种基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法及其应用 - Google Patents

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CN108072728A CN201611006766.6A CN201611006766A CN108072728A CN 108072728 A CN108072728 A CN 108072728A CN 201611006766 A CN201611006766 A CN 201611006766A CN 108072728 A CN108072728 A CN 108072728A
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Abstract

本发明涉及一种基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法，及其在基于所有理论碎片离子连续窗口采集(SWATH)技术的组蛋白和翻译后修饰的多重无标记的相对定量。在数据库建立阶段，人为依据质核比不同将母离子在气象分成若干连续级分，采用无动态排除的数据依赖性质谱扫描模式，对样品中所有的母离子进行有效碎裂和信息采集。在基于SWATH的定量阶段，通过超高速扫描获得扫描范围内全部母离子的碎片信息，将这些信息与上述谱图库中的数据进行比对，获得高准确度和高覆盖度的蛋白质多重定量数据。本发明能用于组蛋白及其翻译后修饰的多重无标记相对定量，实现对其在生物学过程中变化的动态监控。

Description

一种基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法及其 应用
技术领域
一种基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法，及其在基于所有理论碎片离子连续窗口采集(SWATH)技术的组蛋白和翻译后修饰多重无标记相对定量中的应用，从而实现在生物学过程中对组蛋白及其翻译后修饰变化的动态监控。
背景技术
以细胞培养稳定同位素标记氨基酸的技术(SILAC)为代表的体内代谢标记技术是目前组蛋白翻译后修饰蛋白质组学定量中使用最广泛的一种技术(Nat.Methods.2004，1(2)，119-26)。然而体内代谢标记技术受限于氨基酸的元素种类，通常只可用于2-3个样品之间的相对定量(Nat.Methods.2013，10(4)，332-4)。由于组蛋白N端赖氨酸上的翻译后修饰类型和位点较丰富，因此常用的体外化学标记方法，如TMT、iTRAQ和DiLeu等，不能对酶解后组蛋白N端赖氨酸ε-氨基进行有效标记，从而难以实现组蛋白动态翻译后修饰的准确定量。目前采用无标记定量技术，包括选择反应监控(SRM)、多反应监控(MRM)、平行反应监控(PRM)和数据非依赖采集模式(DIA)等，可实现对组蛋白翻译后修饰进行定量分析。但是上述无标记定量方法均是针对目标肽段及蛋白的定量，无法对组蛋白翻译后修饰进行规模化定量分析。基于DIA模式的理论谱图的连续窗口采集(SWATH)技术，可以将所有母离子分为25m/z的窗口进行碎裂，提取目标母离子的碎片离子进行定量，已经被应用在组蛋白H3的翻译后修饰定量分析中(Mol.Cell.Proteomics.2015，14(9)，2420-8)。
谱图库的建立对于SWATH定量至关重要，然而传统的DDA建库方式在进行组蛋白翻译后修饰研究中存在高丰度非翻译后修饰肽段抑制低丰度翻译后修饰肽段的质谱采集效率的问题，会造成翻译后修饰鉴定信息的丢失，从而导致组蛋白翻译后修饰的定量分析准确度和覆盖度低。因此，建立高准确度、高覆盖度的多重定量方法，对于实现生物学过程中组蛋白翻译后修饰全面、精确的定量分析非常关键。
发明内容
本发明发展了一种基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法，还提供了该谱图库建立方法用于基于所有理论碎片离子连续窗口采集(SWATH)技术的组蛋白及其翻译后修饰的多重无标记相对定量，实现了组蛋白及其翻译后修饰高准确度、高覆盖度的多重定量，对于实现生物学过程中组蛋白翻译后修饰全面、精确的定量分析非常关键。
本发明的技术方案为：
一种基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法：
1)在数据库建立阶段，人为依据质荷比不同将母离子在气象分成M个连续级分，每个级分为一个窗口，每个窗口的质荷比范围相等或不等，对每个级分单独扫描得到一级谱图；
2)在无动态排除的数据依赖性质谱扫描模式下，将每个级分中强度排在前N的母离子分别进行二级碎裂，此时相当于一共进行了M*N个二级质谱扫描,获得扫描范围内全部母离子的碎片信息。
一级扫描母离子的质谱采集的质荷比窗口为250-6500m/z范围内的任意区间。
依据质荷比不同将母离子在气象分成连续级分时，将母离子质谱采集的质荷比窗口分为连续窗口，每个窗口大小为质荷比3m/z-1500m/z。
质谱扫描所采用的是飞行时间质谱仪,且该飞行时间质谱仪的扫描速度能够达到一秒15张谱图及一秒15张谱图以上。
步骤1)中M为2-100中的任意整数，N为20-100中的任意整数。
通过超高速扫描时质谱检测所采用的质谱仪为飞行时间质谱仪(该飞行时间质谱仪的扫描速度能够达到一秒15张谱图及一秒15张谱图以上)。
飞行时间质谱仪包括AB Sciex公司的TripleTOF4600、TripleTOF5600、TripleTOF6600等。
本发明还提供上述谱图库建立方法于蛋白质及其翻译后修饰的多重无标记相对定量中的应用。
提供一种方案为:
所述蛋白质为组蛋白，基于SWATH的组蛋白及其翻译后修饰多重无标记定量操作方法具体为：
a:将一部分纯化的不同对比组的组蛋白混合，进入质谱进行权利要求1中步骤1)和2)所述的谱图库建立阶段；
b:将另一部分未混合的纯化的不同对比组的组蛋白分别进入质谱进行SWATH定量；
c:在基于SWATH的定量阶段，通过超高速扫描获得扫描范围内全部母离子的碎片信息，将这些信息与1)中建立的谱图库中的数据进行比对，通过提取此阶段中母离子的A个子离子的峰面积，取加和或平均后获得母离子的定量数据。
步骤c中A为2-30中的任意整数。
步骤c所述的SWATH定量阶段采用如下两种方法中的一种:
将整个质谱采集窗口划分为相隔25Da的扫描区间，同时碎裂每一个扫描区间内的所有母离子，得到混合的碎片离子谱图，将这些谱图与谱图库进行比对，用碎片离子色谱峰面积进行相对定量；
或者，依据待测样品在整个质谱采集窗口中的丰度分布情况将质谱采集窗口划分为间隔可变的多个(20-35个)扫描区间，同时碎裂每一个扫描区间内的所有母离子，得到混合的碎片离子谱图，将这些谱图与谱图库进行比对，用碎片离子色谱峰面积进行相对定量。
所述组蛋白为H1、H2A、H2B、H3、H4以及H1、H2A、H2B、H3、H4变体中的一种或多种；
组蛋白翻译后修饰包括发生在赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、组氨酸、谷氨酸一种或多种氨基酸上的单甲基化、二甲基化、三甲基化、甲酰化、乙酰化、丙酰化、丁酰化、巴豆酰化、丙二酰化、琥珀酰化、磷酸化、聚磷酸化、泛素化、瓜氨酸化、羟基化、ADP核糖基化、N-乙酰葡糖胺糖基化、2-羟基异丁酰化修饰一种或多种翻译后修饰；
多重无标记相对定量包括2-20重样品之间的无标记相对定量；
组蛋白及其翻译后修饰的变化包括组蛋白及其变体含量的变化、翻译后修饰含量与种类的变化以及发现新的组蛋白变体、翻译后修饰和翻译后修饰位点；
重要的生物学过程包括疾病发展的不同时期、疾病在不同的器官和组织中的分布、疾病在相同器官或组织中不同部位的分布、生物体受外界刺激(外界刺激包括：激素刺激、生长因子刺激、温度刺激、光刺激、电刺激、无机小分子物质刺激)所产生应激反应。
本发明的优点：
1)建立了高准确度、高覆盖度的多重定量方法，实现了生物学过程中组蛋白翻译后修饰全面、精确的定量分析。
2)采用质谱气象分级策略，降低了实验过程中人为操作引起的样品损失。
3)低丰度翻译后修饰肽段能够得到好的鉴定。
附图说明
图1为本发明谱图库建立方法的示意图。
图2为MCF-7细胞中组蛋白酶解产物连续24针的总离子流图。
图3为组蛋白以及其变体在EGF-β处理不同时间下的变化图。
图4为组蛋白H3K36三甲基化修饰在EGF-β处理不同时间后的动态变化图。
具体实施方式
实施例1
用EGF-β处理MCF-7细胞，经过0h、6h、12h、24h、36h、48h后，用NIB-250裂解液(15mMTris-HCl，pH7.5，15mM NaCl，60mM KCl，5mM MgCl2，1mM CaCl2，250mM蔗糖，0.2％NP-40，蛋白酶抑制剂)裂解细胞，经过离心除去胞浆蛋白后，沉淀用0.2N硫酸溶液提取其中的组蛋白。提取出的组蛋白进行丙酰化衍生，经过酶解后使用AB Triple-TOF 5600进行质谱分析，在基于质谱快速扫描和无动态排除的模式下进行蛋白质组鉴定，这种气象分级的方式降低了常规液相分级带来的样品损失，对于低丰度肽段或者翻译后修饰具有很好的鉴定能力。
谱图库建立方法为：在谱图库建立阶段，将6个时间点的组蛋白混合，进入质谱，将母离子以质荷比不同分成8个不等间距级分(350-450,450-550,550-650,650-750,750-850,850-950,950-1050,1050-1250m/z)，每个级分单独采集一级谱图，对于每个级分中强度前100强的母离子进行碎裂，采集所有碎片离子信息；
组蛋白翻译后修饰的多重无标记定量：在SWATH定量阶段，将未混合的6个时间点的组蛋白分别进入质谱，依据待测样品在整个质谱采集窗口中的丰度分布情况将质谱采集窗口划分为间隔可变的36个扫描区间，同时碎裂每一个扫描区间内的所有母离子，得到混合的碎片离子谱图，将这些谱图与谱图库进行比对，分别提取6个时间点的母离子的碎片离子色谱峰，利用峰面积进行相对定量。具体鉴定结果如表1所示，鉴定到的40个组蛋白及变体的序列覆盖率很高，均高于79％。
表1
蛋白 覆盖率％ 蛋白 覆盖率％ 蛋白 覆盖率％
sp|O60814|H2B1K_HUMAN 100 sp|P22492|H1T_HUMAN 99.52 sp|P68431|H31_HUMAN 87.5
sp|075367|H2AY_HUMAN 89.25 sp|P33778|H2B18_HUMAN 100 sp|Q71U19|H2AV_HUMAN 88.28
sp|P04908|H2A1B_HUMAN 100 sp|P58876|H2B1D_HUMAN 100 sp|Q7L7L0|H2A3_HUMAN 89.23
sp|P07305|H10_HUMAN 100 sp|P62805|H4_HUMAN 98.06 sp|Q8IUE6|H2A2B_HUMAN 100
sp|P0C0S5|H2AZ_HUMAN 88.28 sp|P62807|H2B1C_HUMAN 100 sp|Q92522|H1X_HUMAN 100
sp|P0C0S8|H2A1_HUMAN 100 sp|Q93079|H2B1H_HUMAN 99 sp|Q96A08|H2B1A_HUMAN 91.34
sp|P10412|H14_HUMAN 100 sp|P84243|H33_HUMAN 100 sp|Q96QV6|H2A1A_HUMAN 100
sp|P16104|H2AX_HUMAN 100 sp|Q02539|H11_HUMAN 100 sp|Q99878|H2A1J_HUMAN 100
sp|P16401|H15_HUMAN 100 sp|Q16777|H2A2C_HUMAN 100 sp|Q99880|H2B1L_HUMAN 79.37
sp|P16402|H13_HUMAN 100 sp|Q5QNW6|H2B2F_HUMAN 100 sp|Q9BTM1|H2AJ_HUMAN 100
sp|P16403|H12_HUMAN 99.53 sp|Q6FI13|H2A2A_HUMAN 100 sp|Q9P0M6|H2AW_HUMAN 99.46
sp|P20671|H2A1D_HUMAN 100 sp|Q71DI3|H32_HUMAN 100 sp|P57053|H2BFS_HUMAN 98.41
sp|P06899|H281J_HUMAN 99 sp|Q16778|H2B2E_HUMAN 98.49 sp|Q8N257|H2B3B_HUMAN 99
经过连续24针的LC-MS分析，组蛋白酶解产物的总离子流图如图2所示，极高的重现性为准确定量提供了基础。组蛋白以及其变体的定量结果如图3所示，说明在这个生物学过程当中组蛋白以及其变体的相对含量并没有发生很大变化。组蛋白H3K36三甲基化修饰在EGF-β处理不同时间后的动态变化如图4所示，可以看出这个位点的三甲基化修饰随着EGF-β处理时间的增加而呈现先增加后降低再增加的趋势，但总体来看H3K36三甲基化修饰是增加的，与文献报道一致。
实施例2
用雌激素处理MCF-7细胞，经过0h、3h、6h、9h、12h、15h、18h、24h、30h、36h、42h、48h、60h、72h、84h后裂解细胞，这15个样品分别用温和的NETN裂解液(200mM Tris-HCl，pH8，150mM NaCl，5mM EDTA，0.05％NP-40，蛋白酶抑制剂)裂解细胞，离心除去胞浆蛋白后，用组蛋白H3抗体富集H3蛋白。富集到的组蛋白H3进行SDS-PAGE纯化，经过胶上酶解后使用AB Triple-TOF 5600进行质谱分析，在基于质谱快速扫描和无动态排除的模式下进行蛋白质组定量分析。
谱图库建立方法为：在谱图库建立阶段，将15个时间点的组蛋白混合，进入质谱，将母离子以质荷比不同分成9个等间距级分(350-450,450-550,550-650,650-750,750-850,850-950,950-1050,1050-1150,1150-1250m/z)，每个级分单独采集一级谱图，对于每个级分中强度前50强的母离子进行碎裂，采集所有碎片离子信息；
组蛋白翻译后修饰的多重无标记定量：在SWATH定量阶段，将未混合15个时间点的组蛋白分别进入质谱，将整个质谱采集窗口划分为间隔不变(25Da)的36个扫描区间，同时碎裂每一个扫描区间内的所有母离子，得到混合的碎片离子谱图，将这些谱图与谱图库进行比对，分别提取15个时间点的母离子的碎片离子色谱峰，利用峰面积进行相对定量。
实施例3
将处于不同时期(癌前阶段、原位癌阶段、侵入癌阶段、局部或区域性淋巴结转移阶段和远处播散阶段)的5份小鼠肝癌组织样品与正常小鼠肝组织样品分别进行匀浆处理，用0.4N硫酸溶液提取组织细胞中的组蛋白。提取出的组蛋白进行丙酰化衍生，之后使用C8反相色谱柱(SHISHEIDOTM PAK C8，4.6x150mm，5um，)对6个样品分别进行分级。A相：98％水，2％乙腈，0.1％三氟乙酸，B相：2％水，98％乙腈，0.1％三氟乙酸，以100min的有效梯度(0-5min：0％B，5-15min：0-35％B，15-25min：35％B，25-100min：35-65％B，100-120min：65-100％B，120-130min：100％B)将每个样品分成7个级分(H1、H2A1、H2A2、H2B、H3、H4及其他)。将每个级分的酶解产物分别使用AB Triple-TOF 5600进行质谱分析，在基于质谱快速扫描和无动态排除的模式下进行蛋白质组定量分析。
谱图库建立方法为：在谱图库建立阶段，将6个不同阶段的不同级分的组蛋白混合，进入质谱，将母离子以质荷比不同分成5个等间距级分(350-550,550-750,750-950,950-1150,1150-1350m/z)，每个级分单独采集一级谱图，对于每个级分中强度前100强的母离子进行碎裂，采集所有碎片离子信息；
组蛋白翻译后修饰的多重无标记定量：在SWATH定量阶段，将未混合6个不同阶段的不同级分组蛋白分别进入质谱，依据待测样品在整个质谱采集窗口中的丰度分布情况将质谱采集窗口划分为间隔可变的36个扫描区间，同时碎裂每一个扫描区间内的所有母离子，得到混合的碎片离子谱图，将这些谱图与谱图库进行比对，分别提取6个不同阶段的母离子的碎片离子色谱峰，利用峰面积进行相对定量。
实施例4
将正常培养的人肝癌高低转移细胞株的两种细胞分别用温和的NETN裂解液(200mM Tris-HCl，pH8，150mM NaCl，5mM EDTA，0.05％NP-40，蛋白酶抑制剂)进行裂解，离心除去胞浆蛋白后，用对单甲基化和二甲基化蛋白具有特殊亲和作用的三重恶性脑肿瘤结构域(3xMBT domain)来富集甲基化修饰的组蛋白，经过凝胶电泳纯化富集的甲基化修饰的组蛋白，胶上酶解后使用AB Triple-TOF 5600进行质谱分析，在基于质谱快速扫描和无动态排除的模式下进行蛋白质组定量分析。
谱图库建立方法为：在谱图库建立阶段，将2个时间点的组蛋白混合，进入质谱，将母离子以质荷比不同分成9个等间距级分(350-450,450-550,550-650,650-750,750-850,850-950,950-1050,1050-1150,1150-1250m/z)，每个级分单独采集一级谱图，对于每个级分中强度前40强的母离子进行碎裂，采集所有碎片离子信息；
组蛋白翻译后修饰的多重无标记定量：在SWATH定量阶段，将未混合2个时间点的组蛋白分别进入质谱，将整个质谱采集窗口划分为间隔不变(25Da)的36个扫描区间，同时碎裂每一个扫描区间内的所有母离子，得到混合的碎片离子谱图，将这些谱图与谱图库进行比对，分别提取2个时间点的母离子的碎片离子色谱峰，利用峰面积进行相对定量。
实施例5
用H2S处理Hela细胞，分别经过10min、20min、30min、40min、50min、60min后，利用RIPA裂解液(50mM Tris-HCl，pH7.4，150mM NaCl，1％NP-40，1％SDS，蛋白酶抑制剂)裂解细胞，去除胞浆蛋白后，用2.5M NaCl溶液提取沉淀中的组蛋白。将酶解后的组蛋白肽段经过亲水作用色谱柱(SeQuantTM 4.6x50mm，3um，)进行分级。A相：95％乙腈，5％水，0.5％乙酸，5mM醋酸铵，pH6.8；B相：98％水，2％乙腈，0.5％乙酸，5mM醋酸铵，pH6.8。梯度为0-5min：0％B，5-65min：0-55％B，65-75min：55-80％B，75-100min：80％B。每2min流出物收集为一个级分，将相隔12min的5个级分合并起来，最终得到12个合并级分。将这6个时间点的共72个合并级分分别使用AB Triple-TOF 5600进行质谱分析，在基于质谱快速扫描和无动态排除的模式下进行蛋白质组定量分析。
谱图库建立方法为：在谱图库建立阶段，将6个时间点的组蛋白混合，进入质谱，将母离子以质荷比不同分成9个不等间距级分(350-500,500-650,650-700,700-750,750-800,800-850,850-950,950-1150,1150-1250m/z)，每个级分单独采集一级谱图，对于每个级分中强度前100强的母离子进行碎裂，采集所有碎片离子信息；
组蛋白翻译后修饰的多重无标记定量：在SWATH定量阶段，将未混合6个时间点的组蛋白分别进入质谱，将质谱采集窗口划分为间隔不变(25Da)的36个扫描区间，同时碎裂每一个扫描区间内的所有母离子，得到混合的碎片离子谱图，将这些谱图与谱图库进行比对，分别提取6个时间点的母离子的碎片离子色谱峰，利用峰面积进行相对定量。
对比例6
用EGF-β处理MCF-7细胞，经过0h、6h、12h、24h、36h、48h后，用NIB-250裂解液(15mMTris-HCl，pH7.5，15mM NaCl，60mM KCl，5mM MgCl2，1mM CaCl2，250mM蔗糖，0.2％NP-40，蛋白酶抑制剂)裂解细胞，经过离心除去胞浆蛋白后，沉淀用0.2N硫酸溶液提取其中的组蛋白。提取出的组蛋白进行丙酰化衍生，经过酶解后使用AB Triple-TOF 5600进行质谱分析。
谱图库建立方法为：在谱图库建立阶段，将6个时间点的组蛋白混合，进入质谱，采集一级谱图，对于每张一级谱图中强度前40的母离子进行碎裂，采集所有碎片离子信息；
组蛋白翻译后修饰的多重无标记定量：在SWATH定量阶段，将未混合的6个时间点的组蛋白分别进入质谱，依据待测样品在整个质谱采集窗口中的丰度分布情况将质谱采集窗口划分为间隔可变的36个扫描区间，同时碎裂每一个扫描区间内的所有母离子，得到混合的碎片离子谱图，将这些谱图与谱图库进行比对，分别提取6个时间点的母离子的碎片离子色谱峰，利用峰面积进行相对定量。

Claims (10)

1.一种基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法，其特征在于：
1)在数据库建立阶段，人为依据质荷比不同将母离子在气象分成M个连续级分，每个级分为一个窗口，每个窗口的质荷比范围相等或不等，对每个级分单独扫描得到一级谱图；
2)在无动态排除的数据依赖性质谱扫描模式下，将每个级分中强度排在前N的母离子分别进行二级碎裂，此时相当于一共进行了M*N个二级质谱扫描,获得扫描范围内全部母离子的碎片信息。
2.依照权利要求1所述的基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法，其特征在于：一级扫描母离子的质谱采集的质荷比窗口为250-6500m/z范围内的任意区间。
3.依照权利要求1所述的基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法，其特征在于：依据质荷比不同将母离子在气象分成连续级分时，将母离子质谱采集的质荷比窗口分为连续窗口，每个窗口大小为质荷比3m/z-1500m/z。
4.依照权利要求1所述的基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法，其特征在于：步骤1)中M为2-100中的任意整数，N为20-100中的任意整数。
5.依照权利要求1所述的基于数据依赖性质谱扫描模式的谱图库建立方法，其特征在于：质谱扫描所采用的是飞行时间质谱仪,且该飞行时间质谱仪的扫描速度能够达到一秒15张谱图及一秒15张谱图以上。
6.一种权利要求1-5所述任一谱图库建立方法于蛋白质及其翻译后修饰的多重无标记相对定量中的应用。
7.依照权利要求6所述的应用,其特征在于:
所述蛋白质为组蛋白，基于SWATH的组蛋白及其翻译后修饰多重无标记定量操作方法具体为：
a:将一部分纯化的不同对比组的组蛋白混合，进入质谱进行权利要求1中步骤1)和2)所述的谱图库建立阶段；
b:将另一部分未混合的纯化的不同对比组的组蛋白分别进入质谱进行SWATH定量；
c:在基于SWATH的定量阶段，通过超高速扫描获得扫描范围内全部母离子的碎片信息，将这些信息与1)中建立的谱图库中的数据进行比对，通过提取此阶段中母离子的A个子离子的峰面积，取加和或平均后获得母离子的定量数据。
8.依照权利要求7所述的应用，其特征在于：步骤c中A为2-30中的任意整数。
9.依照权利要求7所述的应用，其特征在于：
步骤c所述的SWATH定量阶段采用如下两种方法中的一种:
将整个质谱采集窗口划分为相隔25Da的扫描区间，同时碎裂每一个扫描区间内的所有母离子，得到混合的碎片离子谱图，将这些谱图与谱图库进行比对，用碎片离子色谱峰面积进行相对定量；
或者，依据待测样品在整个质谱采集窗口中的丰度分布情况将质谱采集窗口划分为间隔可变的多个(20-35个)扫描区间，同时碎裂每一个扫描区间内的所有母离子，得到混合的碎片离子谱图，将这些谱图与谱图库进行比对，用碎片离子色谱峰面积进行相对定量。
10.依照权利要求7所述的应用，其特征在于：
所述组蛋白为H1、H2A、H2B、H3、H4以及H1、H2A、H2B、H3、H4变体中的一种或多种；
组蛋白翻译后修饰包括发生在赖氨酸、精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、组氨酸、谷氨酸一种或多种氨基酸上的单甲基化、二甲基化、三甲基化、甲酰化、乙酰化、丙酰化、丁酰化、巴豆酰化、丙二酰化、琥珀酰化、磷酸化、聚磷酸化、泛素化、瓜氨酸化、羟基化、ADP核糖基化、N-乙酰葡糖胺糖基化、2-羟基异丁酰化修饰一种或多种翻译后修饰；
多重无标记相对定量包括2-20重样品之间的无标记相对定量；
组蛋白及其翻译后修饰的变化包括组蛋白及其变体含量的变化、翻译后修饰含量与种类的变化以及发现新的组蛋白变体、翻译后修饰和翻译后修饰位点；
重要的生物学过程包括疾病发展的不同时期、疾病在不同的器官和组织中的分布、疾病在相同器官或组织中不同部位的分布、生物体受外界刺激所产生应激反应。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110554134A (zh) * 2018-05-30 2019-12-10 中国科学院上海生命科学研究院 临床血液样本分析方法及应用
CN110763784A (zh) * 2019-11-12 2020-02-07 北京行健谱实科技有限公司 基于数据挖掘的高纯多肽中肽段杂质分析方法
CN111208299A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种交联肽段定性定量分析方法
CN111220690A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 中国科学院大连化学物理研究所 一种低丰度蛋白质翻译后修饰组的直接质谱检测方法
CN111370072A (zh) * 2020-03-04 2020-07-03 西湖大学 基于数据非依赖性采集技术的生物分子组学质谱数据结构及其实现方法
CN114577972A (zh) * 2020-11-30 2022-06-03 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于体液鉴定的蛋白质标志物筛选方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102687020A (zh) * 2009-10-09 2012-09-19 西福根有限公司 利用特征肽和质谱对混合物中的单个重组蛋白进行多重定量
CN103995042A (zh) * 2014-03-28 2014-08-20 深圳华大基因研究院 一种建立蛋白样品swath离子库的方法
CN104820011A (zh) * 2015-04-21 2015-08-05 同济大学 一种蛋白质翻译后修饰定位的方法
CN105209907A (zh) * 2013-06-05 2015-12-30 Dh科技发展私人贸易有限公司 用于生物治疗蛋白质产品中的宿主细胞蛋白质污染物的检测的swathtm数据独立性采集技术

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102687020A (zh) * 2009-10-09 2012-09-19 西福根有限公司 利用特征肽和质谱对混合物中的单个重组蛋白进行多重定量
CN105209907A (zh) * 2013-06-05 2015-12-30 Dh科技发展私人贸易有限公司 用于生物治疗蛋白质产品中的宿主细胞蛋白质污染物的检测的swathtm数据独立性采集技术
CN103995042A (zh) * 2014-03-28 2014-08-20 深圳华大基因研究院 一种建立蛋白样品swath离子库的方法
CN104820011A (zh) * 2015-04-21 2015-08-05 同济大学 一种蛋白质翻译后修饰定位的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SIMONE SIDOLI等: "Sequential Window Acquisition of all Theoretical Mass Spectra （SWATH） Analysis for Characterization and Quantification of Histone Post-translational Modifications", 《MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS》 *
孙佳楠等: "基于SWATH定量质谱技术的肥胖小鼠脂肪线粒体蛋白质组分析", 《中国药理学与毒理学杂志》 *
张伟: "定量蛋白质组学质谱采集技术进展", 《分析化学》 *
陈英等: "质谱技术鉴定细胞中组蛋白翻译后修饰的研究进展", 《化学进展》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110554134A (zh) * 2018-05-30 2019-12-10 中国科学院上海生命科学研究院 临床血液样本分析方法及应用
CN111208299A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种交联肽段定性定量分析方法
CN111208299B (zh) * 2018-11-21 2021-05-28 中国科学院大连化学物理研究所 一种交联肽段定性定量分析方法
CN111220690A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 中国科学院大连化学物理研究所 一种低丰度蛋白质翻译后修饰组的直接质谱检测方法
CN110763784A (zh) * 2019-11-12 2020-02-07 北京行健谱实科技有限公司 基于数据挖掘的高纯多肽中肽段杂质分析方法
CN110763784B (zh) * 2019-11-12 2022-02-08 北京行健谱实科技有限公司 基于数据挖掘的高纯多肽中肽段杂质分析方法
CN111370072A (zh) * 2020-03-04 2020-07-03 西湖大学 基于数据非依赖性采集技术的生物分子组学质谱数据结构及其实现方法
WO2021174901A1 (zh) * 2020-03-04 2021-09-10 西湖大学 基于数据非依赖采集质谱的分子组学数据结构的实现方法
CN114577972A (zh) * 2020-11-30 2022-06-03 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于体液鉴定的蛋白质标志物筛选方法

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