蛋白質測量溯源新途徑基于同位素的無機質譜聯用技術

　　隨著蛋白質組學研究的深入，人們已不僅僅滿足定性分析蛋白質組，而進一步要求更加準確地定量描述蛋白質組。目前，蛋白質定量在臨床檢驗、生物醫藥等重要領域起著關鍵作用，對于腫瘤標志物測定、臨床疾病的診斷和治療，蛋白質和多肽藥物的質量檢驗等具有重要意義。準確的對蛋白質進行定量是定量蛋白組學的最終目標，在蛋白質測量分析研究中，對蛋白質定量結果的準確性、可比性和溯源性也提出了越來越高的要求。

　　無機質譜，也能開展蛋白質測量？

　　與生物質譜不同的是，電感耦合等離子質譜（ICP-MS）的離子源工作在約7000K 高溫條件，進入ICP 蛋白質分子的化學鍵很容易被打開而成為原子，之后原子被電離為一價離子進入質譜儀。所以，在ICP-MS 不但可以分析元素周期表中的幾乎所有元素，而且這種元素的特征響應（Element-specific response）與其原子所處的分子環境無關。這意味著在ICP-MS 中，如果定量蛋白質中某一元素，可以使用這種元素的任何形態作為標準溶液。在ICP-MS 可以測量的所有元素中，硫和磷是最適合作為蛋白質定量分析的內標元素。這是由于：一方面，硫磷是蛋白質中常見的元素，多數蛋白質都含有半胱胺酸或甲硫氨酸這樣的含硫氨基酸；另一方面，硫原子多以共價鍵穩定地存在于蛋白質分子中。如果某種蛋白質已經由生物質譜鑒定，或者這種蛋白質分子的氨基酸序列和其中含有的硫原子數已知，那么就可以通過HPLC/ ICP-MS 聯用系統分離蛋白質，并通過在線測量其中的硫而對蛋白質絕對定量。

　　高準確度的無機同位素技術，為蛋白質測量溯源提供新的武器！

　　同位素稀釋質譜法(IDMS)是國際公認的物質量的絕對分析方法之一，該方法是在待測物加入待測元素的濃縮同位素稀釋劑，通過所加稀釋劑的量和測定混合物中同位素比值來計算待測元素的含量。IDMS方法具有靈敏度高，準確度好，能減小測定中的基體效應、等離子體源的變化和信號漂移等因素對測量準確度的影響等優點，測量中的不確定度可以被明確地評定和表達，測量結果可直接溯源到國際單位摩爾。在蛋白質測量中，加入無機的硫同位素稀釋劑，待稀釋劑與樣品中待測元素達到同位素平衡后，對硫的同位素比值進行準確測量而得蛋白中硫的含量，從而計算出特定蛋白的含量。因此，到將靈敏、準確的同位素稀釋技術應用于蛋白質定量分析，無疑將為解決定量蛋白質組學研究提供一條理想的途徑。

　　（作者：中國計量科學研究院 馮流星）

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