Спектральная библиотека пептидов - Википедия - Peptide spectral library
 | Эта статья написано как личное размышление, личное эссе или аргументированное эссе который излагает личные чувства редактора Википедии или представляет оригинальный аргумент по теме. (Январь 2015) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Январь 2015) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
А пептидная спектральная библиотека представляет собой тщательно подобранную, аннотированную и неизбыточную коллекцию / базу данных спектров пептидов ЖХ-МС / МС. Одно из важных преимуществ спектральной библиотеки пептидов - служить в качестве согласованных шаблонов, поддерживающих идентификацию пептидов / белков на основе корреляции между матрицами с экспериментальными спектрами.[нужна цитата ]
Одно из возможных применений пептидных спектральных библиотек - идентификация новых, неизвестных в настоящее время масс-спектров. 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.[1] В первые годы протеомика дробовика, пионерные исследования показали, что аналогичный подход может быть применим в протеомика дробовика для идентификации пептидов / белков.[2]
Протеомика дробовика
Современные тандемные приборы MS сочетают в себе характеристики быстрого рабочего цикла, исключительную чувствительность и беспрецедентную точность измерения массы. Тандемная масс-спектрометрия, который идеально подходит для крупномасштабной идентификации и количественной оценки белков в сложных биологических системах. В протеомика дробовика В таком подходе белки в сложной смеси перевариваются протеолитическими ферментами, такими как трипсин. Впоследствии для разделения полученных пептидов применяется одно или несколько хроматографических разделений, которые затем ионизируются и анализируются в масс-спектрометр. Для получения тандемных масс-спектров конкретный предшественник пептида выделяют и фрагментируют в масс-спектрометр; записывают масс-спектры, соответствующие фрагментам предшественника пептида. Тандемные масс-спектры содержат конкретную информацию о последовательности предшественника пептида, которая может помочь в идентификации пептида / белка.
Идентификация белков с помощью поиска в базе данных последовательностей
Поиск в базе данных последовательностей в настоящее время широко используется 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 образцы 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,[3] Талисман.[4]
Недостатки рабочего процесса поиска в базе данных последовательностей
Из-за сложной природы фрагментации пептидов в масс-спектрометр, образцы производной фрагментации не соответствуют воспроизведению экспериментальных масс-спектров, особенно относительных интенсивностей между отдельными фрагментами.[нужна цитата ] 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 медленный и требует дорогостоящих высокопроизводительных компьютеров. Кроме того, природа поиска в базе данных последовательностей разъединяет исследовательские открытия между разными группами или в разное время.
Преимущества и ограничения
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 в целом обеспечит лучшее различение между истинным и ложным совпадениями.[нужна цитата ]
Поиск в спектральной библиотеке неприменим в ситуации, когда целью является открытие новых пептидов или белков. К счастью, все больше и больше высококачественных масс-спектров приобретается благодаря коллективному вкладу научного сообщества, что будет постоянно расширять охват библиотеки спектров пептидов.
Пептидные спектральные библиотеки, ориентированные на исследовательское сообщество
Для библиотеки спектров пептидов достижение максимального охвата является долгосрочной целью даже при поддержке научного сообщества и постоянно растущих протеомных технологий.[нужна цитата ] 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 внутри митохондрии. Пептидная спектральная библиотека, ориентированная на исследовательское сообщество, поддерживает целевые исследования комплексным образом для конкретного исследовательского сообщества.[нужна цитата ]
Рекомендации
- ^ Домокос, Л., Хеннберг, Д. и Вейманн, Б. 1984. Компьютерная идентификация соединений путем сравнения масс-спектров. Анальный. Чим. Acta 165: 61-74.
- ^ Йейтс, Дж. Р., 3-й, Морган, С. Ф., Гатлин, К. Л., Гриффин, П. Р., Энг, Дж. К. 1998. Метод сравнения спектров диссоциации пептидов, вызванной столкновением: потенциал для библиотечного поиска и анализа вычитания. Анальный. Chem., 70: 3557-3565.
- ^ Eng, J.K. и другие. (1994) Подход к корреляции тандемных масс-спектральных данных пептидов с аминокислотными последовательностями в базе данных белков. Варенье. Soc. Mass Spectrom., 5,976-989.
- ^ Перкинс, Д.Н. и др. (1999) Идентификация белка на основе вероятности путем поиска в базе данных последовательностей с использованием данных масс-спектрометрии. Электрофорез, 20, 3551-3567.