به كار گيري مس اسپكترومتر در مطالعات پروتئوميكس

مس اسپكترومتري بصورت هاي مختلفي در شناسائي پروتئين ، آناليز توالي آن و شناسائي تغييرات پس از ترجمه (Post-translational modifications, PTMs) مي تواند مورد استفاده واقع شود. به طور كلي مراحل كار مي تواند شامل جداسازي پروتئينها از يكديگر ، پاكسازي نمونه از تركيبات متداخل و انجام آناليز بر روي پروتئين خالص باشد. در اين پروسه مي توان پيش از به كارگيري مولكول كامل پروتئين، ابتدا آنرا به قطعات پپتيدي تجزيه نمود و سپس مورد آناليز توسط مس اسپكترومتر قرار داد.

شناسايي پروتئين توسط MS معمولاً به دو شكل آناليز پروتئين كامل يا پپتيدهاي بدست آمده از برش دهي آنزيمي يا شيميايي قابل انجام است كه به ترتيب اين دو روش را down proteomics – Top و up proteomics – Bottom  مي گويند .

در روشup – Bottom اگر كل محتواي پروتئيني نمونه (حاوي پروتئينهاي متعدد) بصورت پپتيد در آيد ( تجزيه آنزيمي ) و سپس با روشMS / MS به شناسايي پروتئينهاي موجود پرداخته شود اين را روش Shotgun مي نامند . در اين روش پيش از ورود پپتيدها بهMS ، آنها را با روشهاي چند بعدي ( Multidimensional ) جدا مي كنند . اين روشها بصورت Online در مسيرMS عمل مي كنند . در مقابل ممكن است پيش از تجزيه آنزيمي ، با استفاده از روشهاي جداسازي مولكولهاي پروتئين از يكديگر جدا شده و سپس مس اسپكترومتري براي شناسايي پپتيدها انجام شود . اين روش را روش break – then – Sort مي گويند .

روشTop – Down  نسبت به روشBottom – up جدید تر است . در این روش مولکول کامل پروتئین به جای پپتید مورد آزمون MS قرار می گیرد. درداخل MS پروتئین شکسته شده و یونیزه می گردد و اسپکترای قطعات بدست می آید. این روش مولکول کامل پروتئین را آنالیز می کند. بنابراین بهتر قادر به شناسایی ایزوفرمها و PTM ها خواهد بود. آنالیزور به کار رفته در این روش عمدتاً از نوع FTICR است که در آن از روش ECD برای شکستن باندها استفاده می شود. و پروتئینهای کمتر از  kDa50 قابل مطالعه به این روش هستند. برای پروتئینهای بزرگتر می توان از برش فاصله دار ( تولید پپتیدهای kDa < 5 ) استفاده کرد. این روش چون حدفاصل            TOP – down وBottom – up  است اصطلاحاً Middle – down نامیده می شود.

در هر دو روش تعیین نسبت m / z پپتیدها و سپس جستجو درData base  برای یافتن پپتیدهای مشابه اساس تشخیص پروتئین متناظر است که آن را روش انگشت نگاري توده پپتيدي ) (Peptide mass finger printing , PMF می نامند.

تصوير: استراتژيهاي تشخيص و ارزيابي پروتئينها بر اساس مس اسپكترومتري (Ref: Xuemei Han et al. 2008)