质谱入门指南

为了协助生物分子的鉴定，而不是激进地将分子碎裂为组分，人们开发了许多电离技术。生物分子分析和蛋白质组学领域常用的两种“能量沉积”技术分别是电子捕获解离(ECD) [R.A. Zubarev, Electron-capture dissociation tandem mass spectrometry, Curr.Opin.Biotechnol 15 (2004), pp.12–16]和电子转移解离(ETD) [J.J. Coon, J. Shabanowitz, D.F. Hunt and J.E. Syka, Electron transfer dissociation of peptide anions, J. Am.Soc.Mass Spectrom 16 (2005), pp.880–882]。这两种技术都能使靠近电子捕获位点的化学键发生裂解，并且不同于碰撞诱导解离(CID)等其他裂解过程，这两种技术裂解的化学键并非分子内部最不稳定的化学键。观察发现，裂解不太依赖于肽序列，因此肽骨架中大多数氨基酸之间的裂解往往与分子大小无关。使用ECD和ETD电离肽时产生的主要碎片是c离子和z离子。ECD已被证明可用于分析不稳定的翻译后修饰（例如磷酸化和O-糖基化），还可用于完整蛋白的碎片离子分析。

研究表明，将电喷雾电离(ESI)质谱技术与酰胺氢/氘(H/D)交换分析相结合，可以进一步助力表征溶液中蛋白质的结构细节。使用较小的样品量即可测定电荷态分布和ESI在蛋白质上形成的电荷包络，并据此获得大分子蛋白质溶液的构象信息，这是使用其他技术（例如近紫外圆二色谱(CD)和色氨酸荧光法）难以实现的（不过，ESI通常会与这些技术和核磁共振等其他技术结合使用）。其他技术只能测量溶液中大量蛋白质的平均特性，因此MS技术的另一大优势是它能够提供瞬态或折叠中间体的结构细节。