液相色譜-質譜聯用 (LC-MS) 組蛋白修飾檢測

液相色譜-質譜聯用 (LC-MS) 是一種強大的技術，經常用於檢測和定量生物大分子，特別是蛋白質和其他生物分子的修飾。組蛋白修飾是一種重要的表觀遺傳現象，涉及到組蛋白的氨基酸殘基（如賴氨酸和精氨酸）上的化學修飾。這些修飾可能包括乙醯化、甲基化、磷酸化、泛素化和其他多種修飾。



圖1.組蛋白翻譯後修飾鑑定研究路線

 

使用LC-MS進行組蛋白修飾檢測的一般步驟

• 樣品製備：從生物樣品中提取組蛋白，然後進行水解，得到組蛋白肽段。
• 肽段富集：對於某些特定的修飾（例如磷酸化），可能需要使用特定的親和層析技術（例如IMAC或TiO2柱）來富集被修飾的肽段。
• 液相色譜分離：使用液相色譜（LC）將肽段分離。通常，逆相高效液相色譜 (RP-HPLC) 是首選的方法。
• 質譜分析：分離的肽段進入質譜儀進行電離和檢測。離子通常透過碰撞誘導解離 (CID) 或其他碎片化技術得到肽段的碎片。
• 資料分析：使用專門的軟體分析質譜資料，以確定肽段的序列以及存在的修飾。例如，磷酸化會增加80道爾頓的質量，而乙醯化會增加42道爾頓。
• 定量分析：透過比較不同樣品中修飾肽段的相對丰度，可以進行定量分析，瞭解修飾的動態變化。

 

LC-MS在組蛋白修飾研究中的應用:

• 鑑定組蛋白修飾位點: 透過LC-MS，研究人員可以鑑定蛋白質序列中特定的修飾位點，從而瞭解這些修飾是如何影響基因表達的。
• 定量分析組蛋白修飾: 除了鑑定修飾位點，LC-MS還允許研究人員定量分析不同修飾的丰度。這可以幫助瞭解在某些生理或病理條件下哪些修飾增加或減少。
• 多重修飾的分析: 很多時候，一個組蛋白可能同時存在多種修飾。LC-MS有能力區分和鑑定這些複雜的修飾模式。




隨著技術的進步，LC-MS在靈敏度、解析度和速度上都有了顯著的提高。此外，新的前處理和富集技術也在不斷髮展，使得低丰度的修飾更容易被檢測。最後，隨著大資料分析方法的發展，處理和解釋LC-MS資料的軟體工具也在不斷進步。




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