追溯第一台蛋白质组学高通量质谱仪

追溯第一台蛋白质组学高通量质谱仪

　　

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专用化将FTICR质谱技术带入了高通量时代。

生物通报道：要想在一个复杂的生物系统中测量一种低水平表达蛋白的微弱表达就像是在成千上万个移动的图像中玩锻炼眼力的寻找游戏一样，即费时又费力。如果没有一种能提高这一过程的速度，质量和可重复性的技术，那么谁也不知道这一实验要进行到什么时候。

来自美国能源部（DOE）西北太平洋国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory，PNNL）的研究人员在几年前发明了一种新型仪器能提高蛋白表达检测的速度和质量。这种蛋白质谱仪（protein mass spectrometer，PROMS)是开发的第一个针对蛋白质组学研究的高通量质谱仪。这一质谱仪由Richard D. Smith和他的同事从一种9.4特斯拉的傅立叶变换离子回旋共振质谱仪（Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometer）改装而来——这种共振质谱仪是由Bruker Daltonics（布鲁克·道尔顿公司，著名的仪器公司）制造。

根据PNNL的报告，PROMS相比于其它MS，灵敏性高100多倍，速度也要快10-100倍。这项新的设计集合了Smith和他的团队的一项发明：在MS上应用动力学范围增长（dynamic range enhancement applied to mass spectrometry，DREAMS）。这样克服了MS同一时间能测量的分子数量限制障碍，利用DREAMS研究人员能排除最大，丰度最高的蛋白的影响，将精力集中在低水平蛋白上。Smith表示，在生物过程中越是数量少，不常见的“player”越是起着重要的作用，就像细胞信号传导过程中信号因子的作用。

PNNL研究人员利用这一系统检测了一巨细胞病毒（cytomegalovirus）——已知引起视网膜炎症，以及DOE感兴趣的3个微生物。在2002年利用PROMS，研究人员识别了耐辐射奇球菌(Deinococcus Radiodurans)中预测蛋白质组的1900多个蛋白（大约共3,200个，占61%）（M.S. Lipton et al., "Global analysis of the Deinococcus radiodurans proteome by using accurate mass tags," Proceedings of the National Academy of Sciences, 99:11049-54, Aug. 20, 2002.），这项成果是当时为止任何生物中覆盖最广的蛋白质组分析结果。

Bruker公司副总裁，生命科学系统总经理John Wronka认为PROMS技术是哺乳动物蛋白质组学以及“代谢体学”（metabolomics）——一个全新的代谢研究而准备的一门技术，目前PerkinElmer，Bruker等公司都有PROMS仪器。
（生物通：张迪）