基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法测定α/β-二羰基类化合物与标准瓜氨酸化肽段之间的衍生化反应活性

蛋白质瓜氨酸化是一种由生物酶调控的不可逆翻译后修饰,其与免疫相关疾病、癌症、神经系统性疾病和老年痴呆症等重大疾病的发生和发展密切相关。蛋白质的瓜氨酸化修饰丰度低、缺乏亲和标签、m/z变化小且易受同位素及脱酰胺化作用干扰,因此对蛋白质的瓜氨酸化修饰进行质谱分析面临着巨大挑战。通过对瓜氨酸侧链脲基进行化学衍生反应,可以提高瓜氨酸化肽段的m/z差值,引入亲和富集标签,可有效提高瓜氨酸化分析的灵敏度和精准度。本研究以标准瓜氨酸化肽段为研究对象,以基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)为检测手段,对一系列二羰基类化合物与瓜氨酸化肽段之间的化学反应活性进行测定。在对α-二羰基类化合物的考察中发现,苯乙二醛、丙酮醛、1,2-环己二酮和1,10-邻二氮杂菲-5,6-二酮对瓜氨酸化肽段的衍生化效率很高,并且能够生成单一的衍生化产物;2,3-丁二酮、乙二醛与瓜氨酸化肽段之间的反应效率也很高,但会生成一系列副反应产物。在对β-二羰基类化合物的考察中发现,1,3-环己二酮、2,4-戊二酮在与瓜氨酸化肽段进行反应后,均可以产生单一的衍生化产物,但反应效率很低,不适用于瓜氨酸化肽段的化学衍生反应。实验结果表明,α-二羰基结构是实现高效、特异性瓜氨酸化肽段化学衍生反应的基础,α-二羰基类化合物中不同的侧链结构又决定了衍生化产物的结构、衍生化效率及副产物的生成。通过进一步合成含有亲和标签的α-二羰基类化合物,可以实现瓜氨酸化肽段的特异性富集和精准鉴定,有助于瓜氨酸化蛋白质及其位点鉴定的新方法开发。

表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术筛查肺癌血清特异性蛋白质及其临床意义

目的:探讨用表面增强激光解吸电离飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术筛查肺癌血清特异性蛋白质的临床意义。方法:应用SELDI-TOF-MS对35例正常对照组、43例治疗前肺癌病人的血清样品进行蛋白质指纹图谱测定,用BioMarker Wizard 3．01及BioMarker Parrern System 5．01分析软件对测得的数据进行处理及建立诊断模型。结果:共检测到251个蛋白质峰,筛选出差异蛋白质峰11个,以质荷比(m/z)分别为M2799_26,M3227_41,M5739_70和M8164_30的4个蛋白质峰为依据组合构建分类决策树模型,分出5个终节点。决策树模型的原始判别总准确率为91．0%(71/78),敏感性为88．4%(38/43),特异性为94．3%(33/35);交叉验证总准确率为85．9%(67/78),敏感性为88．4%(38/43),特异性为82．9%(29/35)。结论:SELDI-TOF-MS在肺癌血清特异性蛋白质的筛选及诊断模型的建立有一定的临床意义。

表面增强激光解吸电离-飞行时间质谱在甲状腺癌诊断及临床分期中的应用

目的:用表面增强激光解吸电离-飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)分析正常人和甲状腺癌患者血清蛋白指纹图谱的变化,建立能鉴别正常人和甲状腺癌及Ⅰ-Ⅱ期甲状腺癌和Ⅲ-Ⅳ期甲状腺癌患者的诊断模型。方法:应用SELDI-TOF-MS技术检测72例血清标本的蛋白质质谱,其中甲状腺癌40例(Ⅰ-Ⅱ期26例,Ⅲ-Ⅳ期14例),正常人32例。应用支持向量机和判别分析的方法分析质谱数据,建立甲状腺癌诊断模型并留一法交叉验证。结果:区分甲状腺癌和正常人的诊断模型交叉检验敏感性为100%,特异性为86%,总的符合率为93%;区分Ⅰ-Ⅱ期甲状腺癌和Ⅲ-Ⅳ期甲状腺癌患者的诊断模型对Ⅰ-Ⅱ期甲状腺癌检出的敏感性为77%,特异性为86%,对Ⅲ-Ⅳ期甲状腺癌检出的敏感性为86%,特异性为77%,总的符合率为80%。结论:应用SELDI-TOF-MS技术平台和生物信息技术建立的诊断模型为甲状腺癌的早期诊断及临床分期提供了新的手段。

应用表面增强激光解吸附离子化飞行时间质谱技术筛检博莱霉素肺纤维化大鼠血清蛋白标志物

目的鉴定博莱霉素肺纤维化大鼠模型血清差异表达蛋白,寻找肺纤维化疾病早期诊断标志物。方法48只雄性大鼠随机分为博莱霉素组和对照组,每组24只,分别于建模后7、14、28 d各取8只动物处死,取肺组织制作石蜡切片,苏木精-伊红和天狼星红染色,普通光学显微镜和偏振光显微镜观察肺纤维化反应;表面增强激光解吸附离子化飞行时间质谱和弱阳离子蛋白芯片检测血清样本,生物信息学软件分析获得的蛋白指纹图谱,鉴定差异蛋白表达。结果在博莱霉素组大鼠血清中找到4个差异表达的蛋白质,用生物信息学分析软件产生1个肺纤维化动物诊断模型,由质荷比分别为3 530.7、7 043.5、8 332.6和9 068.0的蛋白质组成,与对照组比较,其峰强度均显著升高。结论博莱霉素诱导的肺纤维化血清蛋白表达谱发现的4个差异表达蛋白有可能成为早期诊断博莱霉素肺纤维化大鼠模型的特异血清生物标志物。

表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术在病原微生物分析中的应用

病原微生物引起的感染性疾病是危害人类健康、导致患者死亡的重要原因之一。然而，目前病原微生物的鉴定主要依赖传统的鉴定方法，不能满足临床快速诊断和及时治疗的需要。

表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术在白血病诊断中的应用

本研究对白血病患者及健康对照者的血清样本进行检测分析,筛选新的生物标记物并建立白血病的蛋白质指纹图谱诊断模型。应用SELDI-TOF-MS技术检测40例白血病标本及37例健康对照标本,用Biomarker Wizard软件分析筛选新的生物标记物,使用Biomarker Patterns 5.0软件进行标记物的比较判别,建立白血病决策树诊断模型。结果表明,蛋白质指纹图谱分析发现有22个差异显著的蛋白峰(P<0.05);由m/z为4650,8609及11660建立的决策树诊断模型对白血病的诊断灵敏度为97.5%(39/40),特异性为91.9%(34/37)。结论:由3个蛋白标记物构成的白血病蛋白质指纹图谱诊断模型为白血病的诊断提供了新的借鉴和参考。

表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术及其在器官移植领域中的应用

表面增强激光解吸电离飞行时间质谱(surface-enhanced laser desorption/ionization-time of flight-mass spectrometry,SELDI-TOF-MS)技术是较有效的蛋白质组学研究手段,虽然目前尚未应用于临床常规实验室诊断,但已广泛应用于肿瘤、传染病、心血管病和神经系统疾病的研究。近年来,SELDI-TOF-MS技术试用于器官移植领域,如急性移植排斥反应的早期诊断、移植相关疾病的诊断、疾病相关蛋白的鉴定,探讨疾病的发生机制,展现了该技术在器官移植中的广阔应用前景。

应用表面增强激光解吸电离飞行时间质谱联合磁珠技术寻找肺癌血清蛋白标志物

目的 建立肺癌蛋白质指纹图谱诊断模型,探讨用于肺癌早期诊断及手术疗效评估的血清蛋白标志物。方法 收集38例肺癌患者、12例肺部良性肿瘤患者及32名正常对照者的血清标本,应用表面增强激光解吸电离飞行时间质谱（surface-enhanced laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry,SELDI-TOF-MS）联合磁珠技术,获得蛋白质指纹图谱,采用BPS分析软件对数据分组及相关性进行分析,初步建立肺癌的血清蛋白质指纹图谱诊断模型,并验证其诊断效率;同时对比肺癌患者手术前后的差异蛋白质谱,结合肺癌的诊断模型,选取合适的蛋白作为肺癌手术疗效的观察指标。结果 在质荷比为1000-50 000范围内,肺癌患者、肺部良性肿瘤患者和正常对照者之间共检测到215个蛋白质峰。其中,质荷比为1115.37、1929.70、3217.57、3246.34、3318.57、11 508.90的6个蛋白质峰表达差异具有统计学意义（P〈0.05）。决策树模型对肺癌的原始判别敏感性为92.11%（35/38）,特异性为90.91%（40/44）;交叉验证敏感性为86.67%（13/15）,特异性为86.67%（13/15）。其中质荷比为1115.37、1929.70、3246.34和11 508.90的蛋白质峰在肺癌患者中明显升高（P〈0.05）,当肺癌患者手术治疗后表达量较术前明显降低（P〈0.01）,表明这4个蛋白质峰对肺癌的诊断及疗效判定具有潜在应用价值。结论 应用SELDI-TOF-MS技术建立的肺癌血清蛋白质指纹图谱诊断模型具有较高的敏感性和特异性,为发现肺癌早期生物标志物并判断疗效奠定基础。

应用蛋白质芯片表面增强激光解吸电离-飞行时间-质谱技术探讨胃癌远处转移的机制

胃癌是最常见的恶性肿瘤之一,发病率及病死率居高不下。由于超过50%的患者诊断时已属晚期,因此根治手术切除率较低,5年生存率仅25%~30%。治疗失败的主要原因是肿瘤转移、复发。因此早期诊断、及早发现胃癌远处微小病灶、及早进行干预,将会大大提高胃癌患者的临床缓解率和长期生存率。

表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱检测宫颈浸润癌相关蛋白质的研究

目的探讨宫颈浸润癌患者与健康女性间血清中的蛋白质差异,以寻找评价治疗效果和判断预后的生物学指标,为制定合理的治疗方案寻找依据。方法通过表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱仪(sur-face enhanced lazar desorption/ionisation-time of flight-mass spectrometry,SELDI-TOF-MS),铜离子结合芯片(immobilized metal affinity capture arrays-Cu,IMAC-Cu)以及配套软件,检测49例宫颈浸润癌,71例年龄相配的健康女性血清,筛选出有分类意义的差异蛋白,寻找出合理的运算规则,构建决策树分类模型。结果宫颈浸润癌与正常对照组比较,共有47种蛋白质质谱峰差异有显著性(P<0.05),有分类意义的蛋白质有6种,质荷比为M8929.31,M7930.52,M9127.31,M8141.01,M7963.06,M9280.63,在宫颈浸润癌患者血清中低表达,含量明显低于正常对照,用质荷比为M8929.31的蛋白质建立决策树分类模型,分类正确率为98.33%(118/120),敏感性为97.96%(48/49),特异性为98.59%(70/71)。结论质荷比为M8929.31,M7930.52,M9127.31,M8141.01,M7963.06,M9280.63的一组蛋白质与宫颈浸润癌密切相关,有可能成为评价宫颈癌治疗效果以及预后判断的一组生物学指标。

表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱技术筛选蕈样肉芽肿血清生物标志物

目的应用表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱技术(SELDI-TOF-MS)筛选蕈样肉芽肿患者血清中的生物标志物。方法采用CM10蛋白质芯片捕获14例蕈样肉芽肿患者(研究组)和17例对照者(对照组)血清中的蛋白质,结合Biomarker Wizard软件进行分析。结果所有标本在相对分子质量0~50 000范围内均能检测出131个左右的蛋白峰。两组血清样本的蛋白质指纹图谱存在14个差异表达蛋白质峰,其中相对分子质量为7 670的蛋白质峰与C-C基序趋化因子22相符。结论SELDI-TOF-MS可用于蕈样肉芽肿患者血清生物标志物的筛选。

应用表面增强激光解吸电离飞行时间质谱筛选大肠癌血清特异标志物

目的采用表面增强激光解吸电离飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术检测大肠癌患者与健康对照者血清中蛋白的差异,为大肠癌的早期诊断提供理论依据。方法应用SELDI-TOF-MS技术及弱阳离子蛋白质芯片(WCX2)检测36例健康成人(对照组)和36例大肠癌患者(大肠组)血清中蛋白含量。结果在质荷比为2000Da～30000Da的范围内,两组样本检测到了对照组82个蛋白峰。其中3604.240Da蛋白峰大肠癌组明显高于对照组(P<0.05),而12861.368Da的蛋白峰对照组明显高于大肠癌组(P<0.05)。利用这两个蛋白筛查大肠癌的特异度为86.11%(31/36),敏感度为77.78%(28/36),阳性预测值为87.5%。结论质荷比为3604.240Da与12861.368Da的两个蛋白峰可以作为大肠癌早期诊断的备选标志物。

表面增强激光解析电离飞行时间质谱快速鉴定血液大肠埃希菌感染

目的探讨用表面增强激光解析电离飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)快速鉴定引起血流感染的大肠埃希菌。方法用SELDI-TOF-MS建立大肠埃希菌的蛋白质指纹模型。临床分离的168株菌经SELDI-TOF-MS检测,数据与大肠埃希菌模型进行相似度比较,对该模型进行评价。SELDI-TOF-MS检测88株微生物血培养分析仪阳性报警的革兰阴性杆菌,与大肠埃希菌蛋白质指纹模型进行相似度比较,对其中的大肠埃希菌进行鉴定。结果 19株建模组菌株经PCR及测序鉴定均为大肠埃希菌,并建立了该菌的蛋白质指纹模型;用168株验证组菌株对该模型进行验证,对大肠埃希菌鉴定的符合率为100%(60/60);用该模型对88株引起血流感染的革兰阴性杆菌进行鉴定,鉴定结果与传统微生物学鉴定结果具有较高的一致性(k=0.905)。结论 SELDI-TOF-MS可快速鉴定引起血流感染的大肠埃希菌,为血流感染细菌的快速诊断提供了新技术。

表面增强激光解析电离飞行时间质谱技术对肝细胞癌诊断价值的系统评价

目的系统评价当前研究表面增强激光解析电离飞行时间质谱技术（surfaceenhancedlaserdesorption/ionizationtimeofflightmassspectrometry，SELDI—TOF—MS）诊断肝细胞癌文献的质量，了解SELDI—TOF—MS技术对诊断肝细胞癌的准确性.方法采用计算机和手工全面检索收集当前研究SELDI—TOF—MS对肝细胞癌诊断的文献，并根据诊断性研究质量评价工具（qualityassessmentofdiagnosticaccuracystudies，QUADAS）质量评价标准评价符合纳入标准的文献的质量，根据可供分析的资料，进行Meta分析.结果共检索到相关文献134篇，符合纳入标准的文献10篇，其中中文文献7篇、英文文献3篇.在合并分析中综合灵敏度、特异度和优势比（DOR）分别为87．00%，94．00%和196．42，SROC曲线下面积为0．98.结论SELDI—TOF—MS技术对肝细胞癌具有较好的诊断价值.

表面增强的激光解析电离飞行时间质谱技术在肝细胞癌血清学诊断中的应用

目的:检测HBV感染携带者与肝细胞癌(HCC)患者血清蛋白质的差异性表达,以发现HCC的肿瘤诊断标志物.方法:用表面增强的激光解析电离飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术检测27例HCC患者,27例HBV感染携带者,25例健康对照血清中的蛋白质谱,并用Biomarker Patterns System 5．0软件分析,建立诊断模型．结果:检测HCC患者与HBV感染携带者。正常对照与HCC患者,正常对照与HBV感染携带者的差异性蛋白分子,据此构建分类模型,得到的灵敏度和特异度分别为93％,85％; 96％,96％;84％,89％．其中相对分子质量为8141 Da的蛋白峰在HCC组明显高于HBV感染组(p<10-5);相对分子质量为3448 Da的蛋白峰在HCC及HBV感染携带组表达均较正常组显著增高(P<10-5),而在HCC-HBV组无明显差异(P>0．05),提示其可能为HBV感染的一种标志蛋白;相对分子质量为777) Da的蛋白峰在3组中均有差异性表达．结论:SELDI蛋白芯片技术检测血清蛋白质谱法诊断HCC具有较高的灵敏度和特异度,操作简单快捷,临床应用前景广阔,为HCC诊断提供了新的血清学方法．

谷氨酸甲基化修饰的基质辅助激光解吸电离-串联飞行时间质谱分析

利用基质辅助激光解吸电离-串联飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF)高置信度地鉴定了枯草芽孢杆菌中的蛋白酶抑制剂和杆菌肽F两种蛋白及其翻译后修饰,发现在这两种蛋白质中共有5个肽段发生谷氨酸甲基化,其中肽段FELVVYDSEHK存在FE(Methylation)LVVYDSEHK和FELVVYDSE(Methylation)HK两种形式。结果表明,MALDI-TOF/TOF高能CID所提供的丰富断裂信息和全质量范围扫描对提高分析结果的确定性具有重要作用。此外,这5个甲基化肽段都可以检测到相对含量更高的非甲基化肽段,这为降低分析结果的假阳性提供了辅助判据。在低质量区检测到甲基化赖氨酸的亚胺相关离子m/z 98和143,说明发生了赖氨酸的甲基化;检测到m/z 116则提示发生了谷氨酸甲基化。

表面增强激光解吸电离—飞行时间—质谱技术在肿瘤早期诊断中的应用进展

基因革命创造了一个关于明确细胞内部运作的基本遗传密码的信息财富。蛋白质是基因表达的最终产物,故了解蛋白质的功能将有利于新型药物靶标的发现,以及崭新的特异性治疗方法。蛋白质组学（proteomics）作为分析化学的一个新领域,主要目标是通过肽类或蛋白类的高表达或低表达,评估那些可以区分健康样本和病患样本,并且可以作为早期诊断的疾病相关肿瘤标志物,同样其可以作为疾病进展的测定指标。

表面增强激光解析电离飞行时间质谱的质量控制

表面增强激光解析电离飞行时间质谱(SELDI-TOF MS)是快速、高通量的蛋白质组学分析技术;应用于临床的关键是必须具有可重复性,使其结果具有可信度。文中综述SELDI-TOF MS质量控制的相关问题。

表面加强激光解吸电离-飞行时间-质谱技术及其在系统性红斑狼疮诊断中的研究进展

表面加强激光解吸电离-飞行时间-质谱技术(SELDI-TOF-MS)是近期发展起来的针对蛋白质组学检测和研究的新技术。该技术具有高通量、高灵敏度、高效率等特点,在基础研究和临床应用方面发展迅速。系统性红斑狼疮(SLE)是最常见的自身免疫性疾病之一。临床上多采用自身抗体检测来作为SLE的辅助诊断,但尚无一种自身抗体检测同时具有高的敏感性和特异性。SELDI-TOF-MS的出现弥补了SLE早期辅助诊断的不足。本文就其原理和目前在系统性红斑狼疮早期诊断中的研究进展作一综述。

表面辅助激光解吸电离-飞行时间质谱中多聚体离子产生规律的研究

表面辅助激光解吸电离质谱(SALDI-MS)已经成为固态、液态样品分析的重要手段,并且分析对象逐渐由生物大分子扩展到小分子。然而,对小分子电离微观反应机理的研究仍处于起步阶段。本研究选择3种分子结构相似的稠环芳烃化合物芘、六苯并苯、红荧烯作为研究对象,考察了这3种化合物激光电离产物的差异,并研究了激光能量对六苯并苯产物离子分布的影响。结果表明,观察到芘、六苯并苯多聚体离子产物,还观测到了六苯并苯失去C_2H_2的碎片离子峰;而没有观测到明显的红荧烯聚合物离子产物,只观测到了大量失去C6H5的碎片离子峰。最后,对3种不同化合物的激光电离微观机理进行了分析。由于芘、六苯并苯具有平面大π键,分子间的π-π键相互作用是产生多聚体离子的主要原因;而红荧烯的空间位阻削弱了分子间相互作用,从而阻碍了多聚体离子的形成。