蛋白質從頭測序(De Novo Sequencing)是指不依賴于任何已知蛋白質或核酸數據庫，僅依賴于實驗數據，來確定蛋白質或多肽的氨基酸序列的技術。這種技術在新蛋白質或修飾蛋白質的鑒定中尤為重要。

一、原理：

從頭測序通常利用質譜技術（MS）。蛋白質或多肽在質譜儀中被電離，產生正離子。這些離子在碰撞細胞中與碰撞氣體（例如氬氣）產生碰撞，使多肽或蛋白質分裂成一系列的小片段離子。這些碎片離子的質譜被稱為串聯質譜（MS/MS）。MS/MS中的碎片離子是由于蛋白質或多肽的肽鍵斷裂形成的，所以其質量差表示了兩個相鄰的氨基酸殘基的質量。

二、流程：

1.樣品準備：

提純的蛋白質或多肽樣品被準備好并通過適當的方法送入質譜儀中。

2.電離：

使用電噴霧電離(ESI)或激光解吸/電離飛行時間（MALDI-TOF）技術，將蛋白質或多肽電離成離子。

3.質譜分析：

首先通過質譜儀測量蛋白質或多肽的母體離子的m/z值，然后選擇特定的母體離子進行進一步的碰撞以產生碎片離子。

4.串聯質譜分析：

母體離子在碰撞細胞中與碰撞氣體產生碰撞，導致蛋白質或多肽分裂并形成一系列的碎片離子。這些碎片離子的m/z值被測量，并由此得到串聯質譜。

5.數據分析：

使用專門的軟件，如Mascot、PEAKS等，對串聯質譜數據進行分析，通過比對碎片離子之間的質量差異來推斷原始蛋白質或多肽的氨基酸序列。

6.驗證：

通過其他實驗方法，如Edman降解法或合成對應的多肽進行驗證。

圖1

蛋白質從頭測序技術的發展在很大程度上受益于質譜技術的進步。隨著儀器靈敏度和分辨率的提高，以及數據處理軟件的進步，這一技術在蛋白組學和生物醫藥領域的應用將更為廣泛。