[发明专利]质谱数据的反卷积

说明书

一种用于对所测量的质谱数据进行反卷积的方法，所述方法包含：接收表示各自具有相应同位素模式的至少两个分子部分的所测量的质谱数据，其中所述同位素模式中的至少两个重叠；迭代填充一组质量通道以产生所述质谱数据的近似版本，所述迭代填充包含多个迭代，每一迭代包含根据选用于所述迭代的两个或更多个分子部分中的相应一个的所述同位素模式，用强度数据块填充所述质量通道中的一个或多个；当满足指示所述质谱数据的所述近似版本符合所述所测量的质谱数据的适合性标准时，终止所述迭代填充；并根据所述分子部分的所述相应同位素模式，基于总填充量确定产生所述测量的质谱数据的每个分子部分的量。

技术领域

本发明涉及用于分析和反卷积质谱数据的获取后方法。确切地说，质谱数据包含重叠的同位素模式。本发明适用于如蛋白质组学、蛋白质分析、肽分析、代谢组学、核酸分析、化合物识别和疾病检测、药物和毒理学标记物的领域中的质谱数据的定量分析。本发明尤其(但非排他地)适用于已使用质量标签(例如串联质量标签(TMT))获取的质谱数据的分析。

背景技术

最近，质谱领域中使用可裂解地附接到所关注的相关分子的质量标签(也称为质量标记)已得以发展。标签用于识别和定量生物大分子，如蛋白质、肽和核酸。使用串联质量标签(TMT)的方法描述于WO01/68664和Thompson等人《分析化学(Anal.Chem.)》2003,75,1895-1904。TMT含有四个区或部分，即质量报告子区或部分(M)、可裂解连接子区或部分(F)、质量标准化区或部分(N)和蛋白质反应性基团(R)。所有标签的化学结构均相同，但各自含有在不同位置处经取代的同位素，使得质量报告子和质量标准化区在每一标签中具有不同分子质量。标签的组合M-F-N-R区具有相同的总分子量和结构，使得在色谱或电泳分离期间和在单一MS模式下，无法区分标记有不同标签的分子。在MS/MS模式下片段化后，由肽骨架的片段化获得序列信息且同时由标签的片段化获得定量数据，得到质量报告离子(https://en.wikipedia.org/w/index.php？title＝Tandem_mass_tagoldid＝882091680)。

实际的质量标签试剂由于制造过程而具有杂质，例如由于制造中标记不完全或分离不完全所致。因此，质量标签不仅具有单一质量，而且通常具有可能干扰(即，重叠)同一实验中所用的其它质量标签的“卫星”，因为质量可能相同，例如特定质量标签的同位素变异体(同位素体)的质量可能与不同质量标签的(主要)质量相同。

一系列商业质量标签的实例可能具有以下组成(表1)：

每标称质量具有超过一个标签离子的一系列商业标签系统的实例可能具有以下组成(表2)：

大多数标记在主峰外部仅具有较小组分，但在130N报告离子的情况下，存在高达四个卫星。取决于制备方法，可能仅在某些子集之间存在关系(即，“N”标记具有“N型”卫星且“C”标记具有“C型”卫星)。

通常已知可以解析这种质谱特征的重叠的方式，例如如比曼(Biemann),《质谱有机化学应用(MASS SPECTROMETRY Organic Chemical Applications)》,McGRAW-HILL1962；Goraczko,《计算化学杂志(Journal of Computational Chemistry)》,第22卷,第3号,354-365(2001)；US7193705(施吕特尔(Schlüter))；和US7105806(帕潘(Pappin))所述。举例来说，US7105806公开了用于重叠的串联质量标签的同位素反卷积和减除相邻质量标签的卫星的影响的算法。以上参考文献中所述的共同算法为由个别质量标签的已知同位素分布和所测量的光谱M_p构建线性方程组和对质量标签的量(或浓度)C_q求解的所有基本方式，即