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1、,周春喜 博士布鲁克道尔顿公司应用工程师,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱的原理和应用简介,MALDI-TOF质谱的基本原理蛋白鉴定和蛋白质组分析定量蛋白质组学细菌鉴定血清多肽谱分析分子成像,内容提要,什么是质谱仪？,+,+,+,样品,离子源,质量分析器,生物质谱仪的离子源与质量分析器,离子源ElectroSpray Ionization(ESI)Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization(MALDI),质量分析器Time of Flight(TOF)Ion Trap(IT)Quadra poles(Q)Fourier Transform Ion C
2、yclotron Resonance(FT-ICR),生物质谱仪的类型,离子源MALDIESI,质量分析器TOFIon Trap(IT)Quadrupoles(Q)FTMS,+,质谱仪的类型MALDI-TOF;MALDI-TOF/TOFESI-TOFESI-Qq-TOFESI-Ion TrapESI-triple QuadrupolesESI(or MALDI or.)FTMSESI(or MALDI or.)Q-q FTMS,E=Uz=1/2mv2 和 t=L/V E：离子在加速电场获得的动能;U：加速电场电压z：离子所带电荷;m：离子质量v：离子飞行速度;L：飞行管道长度t：离子飞行时间;
3、c：常数 质量分析范围：500Da-100KDa,MALDI-TOF质谱的原理,t=c m/z,Laser,MALDI-TOF-MS线性模式检测,Sampleplate,Accelerationgrids,Drift tube,Ion detector,Mass spectrum,Vacuum system,Vacuumlock,几秒钟即可得到结果,MALDI TOF 质谱的组成一级质谱,质谱图提供的信息,分子量(定性信息),峰强度(定量信息),40000,60000,80000,100000,m/z,200,400,600,800,1000,1200,1400,1600,1800,2000,
4、2200,2400,2600,2800,a.i.,多肽和蛋白质分子量的测定,Bovine Serum Albumin,多肽的序列分析,Intensity,M/Z,Parent Ion,Gly,LeuorIle,Lys,Pro,Phe,Ser+P*,Trp,Val,肽链的裂解方式及碎片离子的命名,MALDI TOF-TOF 串联质谱的原理,质谱图,离子检测器,离子反射器,母离子选择器,MALDI 离子源,LIFT 子离子加速器,高灵敏度，分析浓度至低 fmol 软电离方式，主要产生单电荷离子，谱图易解析 能容忍一定的盐浓度：PBS 20 mM线性TOF分析器可测定大分子的分子量反射式TOF具有高
5、分辨率,可进行PMF分析通过串联质谱可进行序列分析,MALDI-TOF质谱的优点,MALDI-TOF质谱的基本原理蛋白鉴定和蛋白质组分析定量蛋白质组学细菌鉴定血清多肽谱分析,内容提要,40000,60000,80000,100000,m/z,200,400,600,800,1000,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400,2600,2800,a.i.,多肽和蛋白质分子量的测定,Bovine Serum Albumin,BSA的肽质量指纹图(PMF),BSA的氨基酸序列,Mascot 检索结果,多肽的二级质谱图,931.513,1046.555,354.201,40
6、0.216,110.064,517.260,647.358,756.390,263.147,0,1000,2000,3000,4000,5000,6000,100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,m/z,多肽的序列匹配,931.513,1046.555,354.201,400.216,110.064,517.260,647.358,756.390,263.147,0,1000,2000,3000,4000,5000,6000,100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,m/z,Mascot 检索结果,蛋白质组分析的
7、常用技术路线,基于二维电泳分离的蛋白质鉴定,LC-MALDI:基于液相色谱分离的蛋白质鉴定,Proteineer fc MALDI fraction collector,LC,AnchorChip,TOF/TOF,MALDI-TOF质谱的基本原理蛋白鉴定和蛋白质组分析定量蛋白质组学细菌鉴定血清多肽谱分析,内容提要,二维电泳分离后,确定差异蛋白,再进行鉴定,Normal Stage,Cancer Stage,Subtraction Display,Peptide Mass Fingerprint(PMF),蛋白质的搜库鉴定,Mascot Search Results,Protein ID,MAL
8、DI-TOF质谱的基本原理蛋白鉴定和蛋白质组分析定量蛋白质组学细菌鉴定血清多肽谱分析分子成像,内容提要,如何快速鉴别不同种类的微生物？,BioTyper：微生物的鉴别与分类,待检样品,克隆选择,样品制备,质谱分析,数据分析,菌种鉴定,?,Bacillus globigii,实验流程,Result Report|Detected Species|Ranking|act Sc|max Sc|Rel Score|PN k|PN b|PN m|Rel P-Num.|I-Corr.|1000*Pro-Spectrum#12|Ps.mendocina DSM50017|1|3813|4271|0.89|4
9、1|10|83|0.55|0.88|438|Ps.oleovorans B396|2|1671|3450|0.48|14|8|83|0.22|0.39|41|Ps.fluoreszens B340|3|868|4186|0.21|6|7|83|0.11|0.19|4|Ps.veronii DSM11331|4|847|4250|0.20|5|7|83|0.10|0.14|3|Ps.putida DSM291|5|374|2821|0.13|3|3|83|0.05|0.12|1|Ps.putida B401|6|329|2638|0.12|3|2|83|0.05|0.11|1,基于谱图模式比对的
10、细菌鉴定,细菌鉴定结果的报告,MALDI-TOF质谱的基本原理蛋白鉴定和蛋白质组分析定量蛋白质组学细菌鉴定血清多肽谱分析分子成像,内容提要,患者,血清样品,磁珠分离过程,数据分析,临床结果,疾病,正常,正常,Binding,Washing,Elution,MALDI TOF检测,血清多肽谱的分析流程,可选择的磁珠类型,Hydrophobic InteractionMB-HIC 1MB-HIC 3MB-HIC 8MB-HIC 18,Immobilized Metal AffinityChromatographyMB-IMAC-FeMB-IMAC-Cu,Ion ExchangeMB-WCXMB-W
11、AX,磁珠捕获低丰度蛋白的过程,疾病诊断标志物的筛查,正常组,疾病组,疾病诊断结果的报告,3000,4000,5000,6000,m/z,60,80,100,120,140,160,180,200,220,240,260,280,300,320,340,360,380,a.i.,核酸的分析,SNP 位点的检测原理,位点1,位点2,引物2,SNP位点检测的质谱图,引物残余,产物,纯合子,纯合子,杂合子,5000,7000,9000,m/z,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,a.i.,化学合成多聚物的分析,Polystyrene 7000,Thank you for your attention!,
