Войти
A Спектральная библиотека пептидов - это тщательно отобранная, аннотированная и неизбыточная коллекция / база данных спектров пептидов ЖХ-МС / МС. Одно из важных преимуществ спектральной библиотеки пептидов состоит в том, чтобы служить в качестве согласованных шаблонов, поддерживающих идентификацию пептидов / белков на основе корреляции между матрицами с экспериментальными спектрами.
Одним из потенциальных приложений пептидных спектральных библиотек является идентификация новых, масс-спектры неизвестны. Здесь спектры из библиотеки сравниваются с новыми спектрами, и если совпадение найдено, неизвестным спектрам можно присвоить идентичность известного пептида в библиотеке.
Спектральные библиотеки использовались для идентификации масс-спектров малых молекул с 1980-х годов. В первые годы протеомики дробовика пионерные исследования показали, что подобный подход может быть применим в протеомике дробовика для идентификации пептидов / белков.
Современные тандемные инструменты МС сочетают в себе характеристики быстрого рабочего цикла, исключительную чувствительность и беспрецедентную точность измерения массы. Тандемная масс-спектрометрия, которая идеально подходит для крупномасштабной идентификации и количественной оценки белков в сложных биологических системах. В подходе протеомики дробовика белки в сложной смеси перевариваются протеолитическими ферментами, такими как трипсин. Впоследствии для разделения полученных пептидов применяют одно или несколько хроматографических разделений, которые затем ионизируют и анализируют в масс-спектрометре . Для получения тандемных масс-спектров конкретный предшественник пептида выделяют и фрагментируют в масс-спектрометре ; записывают масс-спектры, соответствующие фрагментам предшественника пептида. Тандемные масс-спектры содержат конкретную информацию о последовательности предшественника пептида, которая может помочь в идентификации пептида / белка.
Поиск в базе данных последовательностей широко используется в настоящее время для идентификации белков на основе масс-спектров. В этом подходе база данных последовательностей белков используется для расчета всех предполагаемых пептидов-кандидатов в заданных условиях (протеолитические ферменты, неправильные расщепления, посттрансляционные модификации). Механизмы поиска последовательностей используют различные эвристики для прогнозирования паттерна фрагментации каждого пептида-кандидата. Такие производные паттерны используются в качестве шаблонов для поиска достаточно близкого соответствия в экспериментальных масс-спектрах, что служит основой для идентификации пептидов / белков. Для этой практики было разработано множество инструментов, которые сделали возможным многие открытия в прошлом, например SEQUEST, Mascot.
Из-за сложной природы пептидной фрагментации в масс-спектрометре образцы фрагментации производных не соответствуют экспериментальным масс-спектры, особенно относительные интенсивности между отдельными фрагментами. Таким образом, поиск в базе данных последовательностей сталкивается с узким местом ограниченной специфичности. Поиск в базе данных последовательностей также требует обширного пространства поиска, которое все еще не может охватить все возможности пептидной динамики, демонстрируя ограниченную эффективность посттрансляционные модификации ). Процесс поиска иногда бывает медленным и требует дорогостоящих высокопроизводительных компьютеров. Кроме того, природа поиска в базе данных последовательностей разъединяет исследовательские открытия между разными группами или в разное время.
Во-первых, значительно уменьшенное пространство поиска сократит время поиска. Во-вторых, за счет полного использования всех спектральных характеристик, включая относительную интенсивность фрагментов, нейтральные потери из фрагментов и различные дополнительные специфические фрагменты, процесс поиска спектров будет более конкретным и, как правило, обеспечит лучшее различение между истинным и ложным совпадениями.
Спектральный поиск библиотеки неприменим в ситуации, когда целью является открытие новых пептидов или белков. К счастью, благодаря коллективному вкладу научного сообщества приобретается все больше и больше высококачественных масс-спектров, что будет постоянно расширять охват библиотеки пептидных спектров.
Для библиотеки пептидных спектров достижение максимального охвата является долгосрочной целью, даже при поддержке научного сообщества и постоянно растущих протеомных технологий. Однако оптимизация конкретного модуля библиотеки пептидных спектров является более управляемой целью, например белки в конкретной органелле или относящиеся к конкретному биологическому фенотипу. Например, исследователь, изучающий митохондриальный протеом, скорее всего, сосредоточит свои анализы на белковых модулях митохондрий. Пептидная спектральная библиотека, ориентированная на исследовательское сообщество, поддерживает целевые исследования в комплексной форме для конкретного исследовательского сообщества.
