检测技术服务:为什么蛋白质测序有用？--检测技术服务详情

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蛋白质测序是一种通常利用质谱（MS）来确定蛋白质氨基酸编码的方法。在质谱法发展之前，Edman降解是主流方法，它是一种逐步降解肽以推导氨基酸顺序的方法。如今，质谱因其易用性和高通量能力而受到青睐。

蛋白质测序经常与DNA测序进行比较，因为两者都用于生物学鉴定。在一些场景下，研究人员可能会选择蛋白质测序而不是DNA测序。首先，与DNA测序相比，蛋白质测序产生的序列文库随机匹配明显更少。这是因为DNA依赖于四个碱基（A、T、C、G）。因此，两个不相关的DNA序列偶然具有25%的相似性。相比之下，蛋白质序列可以由20种不同的氨基酸生成，因此具有更高的灵敏度。此外，尽管DNA数据库目前要广泛得多，但与蛋白质数据库相比，它们受到更多冗余序列的困扰。这意味着研究人员可以预期在蛋白质测序中遇到更少的随机命中。

其次，虽然DNA测序为了解可能产生的潜在细胞蛋白提供了一个窗口，但蛋白质测序还可以提供有关翻译后修饰（PTMs）的信息，PTMs对蛋白质的结构和功能很重要。因此，蛋白质测序在识别分子途径中存在的实际效应物方面特别有用。

蛋白质从头测序

蛋白质从头测序的目的是在给定MS光谱的情况下重建肽/蛋白质的氨基酸序列，而无需依赖先前建立的数据库。这种强大的方法是表征蛋白质，特别是新的蛋白质序列的关键。

蛋白质从头测序在抗体测序方面备受关注。抗体是我们免疫系统中必不可少的分子，是诊断和治疗领域的宝贵工具。在标准商业条件下，一旦给动物接种了所需的抗原，抗体就开始产生了。这驱动了免疫反应，包括浆细胞的遗传超突变和重排，从而产生多克隆抗体。使用杂交瘤生成和单B细胞测序等分子技术，研究人员可以从混合物中分离出单个克隆（单克隆抗体）。

严谨地是，用相同的抗原对原始动物进行免疫将产生不同批次的单克隆抗体——每批抗体都具有独特的特异性活性。在这种情况下，DNA测序可用于鉴定匹配的抗体；然而，由于它涉及广泛的生物信息学分析和详细的工作流程，研究人员通常会选择另一种方法。

使用质谱法进行蛋白质从头测序是确定单克隆抗体编码的一种更方便的方法，可用于重组抗体表达以确保重现性。当与互补的生物物理和生化方法结合使用时，该方法还可以阐明抗体的结构、亲和力和PTMs。此外，蛋白质从头测序的一个重要特征是它避免了基于同源性的数据库搜索中随机或有偏差的序列引入。因此，它是抗体验证过程的关键工具。

从实践的角度来看，蛋白质从头测序特别有用，因为它可以在产生抗体的细胞系终止、DNA不可用或生产动物死亡时使用。因此，基于MS的蛋白质从头测序是商业和非商业抗体研究和开发的一个出色的工具。

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参考文献：

Ma, B., and Johnson, R. De novo sequencing and homology searching. Mol. Cell. Proteomics. 11(2):O111.014902 (2012).

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