[发明专利]一种自动解析稳定同位素标记糖链定量质谱数据的方法

说明书

本发明属蛋白质分析技术领域，具体为一种自动解析稳定同位素标记糖链定量质谱数据的方法。本发明利用工具gQuant对MALDI‑MS产出的同位素标记的糖链质量校正从而进行准确相对定量；该工具充分考虑了同位素标记相对定量数据的特点，对同位素交叠进行了准确的校正，并且特别地利用糖链的理论同位素分布模式和质谱碎裂特性设了基于最高理论同位素强度峰定量的算法，对高分子量和低丰度的糖链组分具有更高的定量准确性和鲁棒性。

技术领域

本发明属蛋白质分析技术领域，具体涉及一种对基质辅助激光解析质谱（MALDI-MS）产出的同位素标记的糖链质量校正从而进行准确相对定量的方法。

背景技术

基化作为一种重要的蛋白翻译后修饰，广泛参与生命体内的许多生物生理过程，包括精卵结合（细胞识别和相互作用），信号转导，蛋白折叠和蛋白半衰等。目前基于质谱的同位素标记定量技术是糖链定量手段中应用最广泛的技术之一。由于糖链结构的微观不均一性和糖苷键键能低导致的糖链质谱响应弱，面对海量的糖链定量质谱数据，手工分析不仅繁琐耗时，还容易产生定量误差，容易遗漏低丰度和低离子化效率糖组分的定量结果。当糖链上的同位素标记标签的质量差小的时候，容易因同位素交叠而影响定量的准确度。此外，随着糖链的分子量增加，糖链的理论同位素峰分布也出现相应改变，其最高理论同位素峰的位置也发生改变，传统利用单同位素峰强度进行定量的方法容易产生误差。

因此，本发明提出一种准确高通量自动解析稳定同位素标记糖链定量质谱数据的方法，该方法通过优化的定量基准峰选择算法和有效的同位素干扰校正，在定量分析大分子量和低丰度糖链、低同位素差异体系具有更高的定量准确性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有定量分析工具的不足，提供一种高准确性、高通量自动解析稳定同位素标记糖链定量质谱数据的方法。

本发明的提供的自动解析稳定同位素标记糖链定量质谱数据的方法，基于糖链的理论同位素分布模式和质谱碎裂特性，通过最高理论同位素强度峰定量，对同位素交叠进行准确的校正，具体步骤如下：

（1）对公开数据库中的糖链信息，计算出对应的每种糖型对应的元素组成，计算出不同元素天然同位素的二项分布，并进行线性加和，生成理论同位素峰分布；

（2）根据步骤（1）的结果，挑选用于定量的同位素峰；

（3）对于标记质量差较小的同位素标记定量时，对同位素峰进行准确的校正和交叠部分扣除；

（4）通过校正以后的峰强度的比，输出定量结果。

本发明步骤（1）中，所述计算采用gQuant软件，计算数据库中糖链的理论同位素分布，所述数据库可以是理论糖链数据库1、实验获得糖链数据库2或者使用者指定的糖库；

由于质谱主要通过实验检测到的分子的质荷比和分子的理论质荷比匹配来确定这个分子具体是什么。分子理论质荷比都在数据库中，数据库有不同的分类，比如人的库，老鼠的库，细菌的库等等。这个软件中使用的数据库可以是软件中已经内置的一些公用数据库，也可以是使用者自行建立的数据库。

本发明步骤（2）中，所述挑选用于定量的同位素峰，是挑选强度最高的同位素峰进行定量；糖链同位素峰挑选原则为：分子量在2250以下的选择第一同位素峰作为定量基准峰，2250-3850的分子量中第二同位素峰作为定量基准峰，以此类推。

本发明步骤（3）中，所述对同位素峰进行准确校正，以单电荷的分子为例，采用如下算法：设H,L分别为轻、重标记选定的质谱谱峰报道值，Htrue, Ltrue为轻重标记的真实质谱峰强度，i表示最高强度同位素峰相比单同位素峰的位置，m（m/z）表示搜库出来的糖链对应在谱图上的真实质荷比，m表示相对分子质量，z表示质谱检测时的带电荷数，由于以单电荷为例，所以z就是1），因此，m/z=m；其中Ltrue、Htrue（轻、重同位素标签标记过后的分子的真实强度，及扣除同位素交叠后的强度）,其前面的系数可以由gQuant软件直接导出；于是校正算式为：