利用MALDI-TOF/TOF质谱技术对一种混合肽/肽-核酸构建体进行全序列测定

《Analytical Chemistry》：Complete Sequencing of a Hybrid Peptide/Peptide-Nucleic Acid Construct with MALDI-TOF/TOF Mass Spectrometry

肽核酸（PNAs）因临床效果有限，需优化结构以提高稳定性和靶向性。新型6kDa杂交PNAs采用顶-down MS/MS结合高能碰撞活化，实现完整序列覆盖及γ-羟甲基定位，并通过质谱指纹法区分同位异构体。

　　

肽核酸（PNAs）仍是一种具有前景的治疗手段，尽管与其他基于核酸的产品（如硫代磷酸和硫代磷酰胺寡核苷酸）相比，其在临床上的应用效果相对有限。为了解决这一问题，过去十年间人们付出了大量努力来优化PNAs的结构，以提高其可制造性、体内稳定性、特异性和靶向递送能力。最新一代PNAs的较大体积和复杂结构（包括不均匀分布的骨架修饰以增强稳定性并提高与治疗靶点的结合能力，以及含有作为靶向递送载体的延长肽段）给这些分子实体的结构表征带来了独特挑战。我们采用自上而下的质谱/质谱（MS/MS）方法对一种6 kDa的混合PNAs分子进行了测序，该分子由一个短的多碱性细胞通透性片段（CPS）和一个长的反义序列片段组成，并且在其骨架上不均匀分布着γ-羟甲基基团以稳定其螺旋结构。当使用传统的离子碎裂方法时，CPS中的正电荷定位使得只有在该片段内发生骨架断裂；而非天然的γ-肽骨架则阻碍了蛋白酶在结构分析中的使用。然而，高能碰撞激活技术（通过MALDI TOF/TOF实现）能够覆盖整个PNAs分子的完整序列信息，包括所有γ-羟甲基基团的定位，从而实现了对该分子实体的从头测序。通过使用参考PNAs分子的碎片离子质谱图，可以进行“质谱指纹”分析，从而轻松区分序列发生混乱的异构PNAs分子与参考PNAs。