摘要:基质辅助激光解吸/电离质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry,MALDI-MS)广泛应用于蛋白质组学、代谢组学以及其他分子分析领域。其凭借高灵敏度、宽动态范围和分子量范围
基质辅助激光解吸/电离质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry,MALDI-MS)广泛应用于蛋白质组学、代谢组学以及其他分子分析领域。其凭借高灵敏度、宽动态范围和分子量范围覆盖广等优势,成为研究生物分子的一项重要工具。MALDI-MS最初由Karas和Hillenkamp于1988年开发,随后迅速发展成为现代质谱学的重要组成部分,在分析复杂样品的分子量分布、分子结构以及分子修饰方面表现出卓越的性能。
基质辅助激光解吸/电离质谱的核心技术在于通过基质的介导实现高效的分子电离。基质是与待测样品共结晶的小分子化合物,其吸收激光能量并将其转移至样品分子,从而促进样品分子的解吸和电离。这一过程通过降低样品分子的热分解风险,实现了高效的软电离。由于MALDI-MS的电离方式对分子结构的破坏性极小,因此特别适合于研究复杂的生物分子,如蛋白质、多肽和核酸。基质的选择直接影响质谱结果的质量和分辨率,因此在实验设计中,基质的优化是成功的关键环节。
基质辅助激光解吸/电离质谱在蛋白质组学研究中有广泛的应用,尤其是在蛋白质鉴定、蛋白质组分子量测定及翻译后修饰(PTMs)分析等方面表现突出。在蛋白质鉴定中,MALDI-MS通常结合质谱数据库搜索,通过质谱图与理论肽段匹配,快速锁定目标蛋白。这一技术在高通量蛋白质组学研究中尤为重要,可以同时分析多种复杂蛋白混合物。对于翻译后修饰,如磷酸化、糖基化等,MALDI-MS的高分辨率能够准确识别修饰位置和类型,为理解蛋白质功能及其调控机制提供了强有力的支持。
此外,基质辅助激光解吸/电离质谱的另一大优势在于样品处理简单和数据获取迅速。与其他质谱技术相比,MALDI-MS通常不需要复杂的样品分离步骤,这使其特别适用于组织切片分析、临床诊断以及快速筛选。特别是在生物标志物研究中,MALDI-MS以其高灵敏度和高通量的特性,已成为发现疾病相关分子标志物的重要工具。例如,MALDI成像技术能够在组织微环境中定位目标分子的空间分布,为疾病病理研究提供了直观的分子信息。
在工业和制药领域,基质辅助激光解吸/电离质谱也展现出广泛的应用前景。其对生物药物的表征与质量控制,尤其在分子量确定、纯度分析和聚合物分布研究方面,提供了高效可靠的解决方案。近年来,MALDI-MS还被用作分析合成多肽、寡核苷酸及小分子化合物的工具,为制药研发过程中的分子表征提供了重要支持。
来源:百泰派克生物科技