[发明专利]一种表征蛋白形状的方法和系统

说明书

本发明提供一种表征蛋白形状的方法和系统，该方法包括：用电喷雾离子源进行样品分析；通过谱图得到平均电荷状态Z_av；根据Z_av确定溶液可及表面积SASA；根据所述SASA和毛细管中待测物的流体动力学体积V，确定ac和ac两种形态下的蛋白对应的椭球体模型的半长轴a和半短轴c；通过斯托克斯流体力学方程限定，确定蛋白对应的椭球体模型。本发明能够有效表征蛋白质及蛋白质复合物的形状和几何结构。

技术领域

本发明涉及分析化学领域，具体地说，涉及一种表征蛋白形状的方法和系统。

背景技术

非变性质谱(native MS)是用于研究非共价蛋白质复合物和蛋白质-蛋白质相互作用的扩展技术。一方面，天然质谱具有非常高的灵敏度，选择性，中等通量的优点，但提供的结构信息分辨率较低。另一方面，通过基于扩散的相关技术，可以测量蛋白质的流体动力学半径。泰勒扩散分析(TDA)和动态光散射(DLS)都可以用于粒子半径。然而，目前已建立的高通量蛋白质组学方法几乎没有蛋白质立体结构分析能力，而结构生物学技术通常需要费力的步骤才能获得高丰度的样品。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供了一种表征蛋白形状的方法和系统，能够有效表征蛋白质及蛋白质复合物的形状和几何结构。

为了实现上述目的，本发明提供了一种表征蛋白形状的方法，包括：

用电喷雾离子源进行样品分析；

通过谱图得到平均电荷状态Z_av；

根据Z_av确定溶液可及表面积SASA；

根据所述SASA和毛细管中待测物的流体动力学体积V，确定ac和ac两种形态下的蛋白对应的椭球体模型的半长轴a和半短轴c；

通过斯托克斯流体力学方程限定，确定蛋白对应的椭球体模型。

在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：

向毛细管注入样品；

通过检测器得到样品浓度分布曲线；

基于所述样品浓度分布曲线，确定时间方差σ²；

根据R_h＝(4*k_B*T*σ²)/(π*η*t_r*R_c²)，得到待测物的粒子半径R_h；其中k_B为玻尔兹曼常数，T为热力学温度，η为黏度，t_r为样品迁移时间，R_c为毛细管内径；

根据V＝4*π*(R_h-r_s)³/3，得到所述V，其中r_s为水化层的厚度。

在一种可选的实施方式中，所述毛细管为中性涂层毛细管。

本发明还提供了一种表征蛋白质形状的系统，包括：

电喷雾离子源，用于进行离子喷雾；

质谱仪，用于对所述电喷雾离子源进行质谱检测；

处理设备，用于通过所述质谱检测得到的谱图得到平均电荷状态Z_av；并根据Z_av确定溶液可及表面积SASA；

所述处理设备还用于根据所述SASA和毛细管中待测物的流体动力学体积V，确定ac和ac两种形态下的蛋白对应的椭球体模型的半长轴a和半短轴c；并通过斯托克斯流体力学方程限定，确定蛋白对应的椭球体模型。

在一种可选的实施方式中，所述系统还包括：