JP6665740B2 - Peptide analysis method, peptide analysis device, and peptide analysis program - Google Patents
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Description
本発明は、液体クロマトグラフ質量分析装置を用いてペプチドを構成するアミノ酸の異性化を解析するペプチド解析方法、ペプチド解析装置、及びペプチド解析用プログラムに関する。 The present invention relates to a peptide analysis method, a peptide analysis device, and a peptide analysis program for analyzing isomerization of amino acids constituting a peptide using a liquid chromatograph mass spectrometer.
タンパク質は老化によりその一部のアミノ酸がL体からD体に変化することが知られており、このような現象が白内障やアルツハイマー症等の老年期に多く見られる各種疾病の要因となる可能性が指摘されている。このようなことから、タンパク質やペプチドの構造解析は、生命科学や医療、医薬品開発等、様々な分野において非常に重要になっている。こうした解析のために質量分析は非常に威力を発揮しており、質量分析を利用したタンパク質やペプチドの様々な分析手法が研究・開発されている。 It is known that some amino acids of proteins are changed from the L-form to the D-form by aging, and such phenomena may cause various illnesses such as cataracts and Alzheimer's disease that are often seen in old age. Has been pointed out. For these reasons, structural analysis of proteins and peptides has become very important in various fields such as life science, medicine, and drug development. Mass spectrometry has been extremely effective for such analysis, and various methods for analyzing proteins and peptides using mass spectrometry have been researched and developed.
質量分析を利用して、一部のアミノ酸が異性化したタンパク質の構造解析を行う際には、多くの場合、クロマトグラフ質量分析装置を用いて、タンパク質を断片化して得られるペプチドに対する質量分析が行われる。この際、D−アミノ酸又はL−アミノ酸を特異的に加水分解する酵素を用いてターゲットとなるペプチドを分解し、得られた分解物をクロマトグラフにより分離しながら質量分析することにより、目的とするペプチドが分解されたかどうかを確認する。 When performing structural analysis of a protein in which some amino acids are isomerized using mass spectrometry, mass spectrometry is often performed on a peptide obtained by fragmenting the protein using a chromatograph mass spectrometer. Done. At this time, the target peptide is decomposed by using an enzyme that specifically hydrolyzes a D-amino acid or an L-amino acid, and mass spectrometry is performed while separating the obtained decomposed product by chromatography. Check whether the peptide has been degraded.
非特許文献1には、液体クロマトグラフ−エレクトロスプレーイオン化イオントラップ型質量分析装置を用いて、一部のアミノ酸が異性化したペプチド(以下、異性化ペプチドという。)を検出する手法が報告されている。
Non-Patent
この手法では、イオントラップ型質量分析装置を用いて異性化ペプチドを含む可能性がある試料のMS/MSスペクトル(MS2スペクトル)を取得し、このスペクトルをデータベースに収録されているMS/MSスペクトルの情報と照合する、もしくはペプチド配列を推測するソフトウエアなどでそのスペクトルの配列情報を得ることで目的とするペプチドの同定を行う。次に、同定されたペプチドのクロマトグラム(MSクロマトグラム)を作成し、このMSクロマトグラムに現れるピークが1本の場合は異性化ペプチドが検出されなかったと判断し、ピークが複数本の場合は異性化ペプチドが存在する可能性があると判断する。このように判断することができる理由は、異性化ペプチドと異性化していないペプチドとはカラムによる保持挙動が異なるため、クロマトグラフによって別々に検出することができるからである。 In this technique, an MS / MS spectrum (MS 2 spectrum) of a sample that may contain an isomerized peptide is obtained using an ion trap mass spectrometer, and this spectrum is stored in an MS / MS spectrum recorded in a database. The target peptide is identified by comparing it with the above information, or by obtaining the sequence information of the spectrum with software for estimating the peptide sequence. Next, a chromatogram (MS chromatogram) of the identified peptide is prepared. If only one peak appears in this MS chromatogram, it is determined that the isomerized peptide has not been detected. It is determined that the isomerized peptide may be present. The reason for such determination can be that the isomerized peptide and the non-isomerized peptide have different retention behaviors on the column, and thus can be separately detected by chromatography.
異性化ペプチドが存在する可能性があると判断された場合、MSクロマトグラムの複数本のピークのそれぞれに対応するMS/MSスペクトルの一致度を確認し、一致している場合は異性化ペプチドの存在を検証するための追加実験の対象とし、一致していない場合は異性化ペプチドが存在しないと判断する。すなわち、非異性化ペプチドのプロダクトイオンと異性化ペプチドのプロダクトイオンにはアミノ酸配列が同じものが含まれることから、MSクロマトグラム中の複数本のピークが異性化ペプチドの存在を示す場合は、これらピークに対応する各MS/MSスペクトルからアミノ酸配列が同じプロダクトイオンが検出され、MS/MSスペクトルの形状が一致することになる。 When it is determined that there is a possibility that the isomerized peptide exists, the degree of coincidence of the MS / MS spectrum corresponding to each of the plurality of peaks of the MS chromatogram is confirmed. It is subjected to an additional experiment for verifying the presence, and if they do not match, it is determined that the isomerized peptide does not exist. That is, since the product ion of the non-isomerized peptide and the product ion of the isomerized peptide include the same amino acid sequence, when multiple peaks in the MS chromatogram indicate the presence of the isomerized peptide, A product ion having the same amino acid sequence is detected from each MS / MS spectrum corresponding to the peak, and the shapes of the MS / MS spectra match.
MS/MSスペクトルが一致した場合の追加検証実験の方法としては、例えば標準ペプチドに異性体のアミノ酸を導入したもの(異性化標準ペプチド)を合成し、該異性化標準ペプチドのMSクロマトグラムに現れるピークの保持時間と、試料中に含まれる異性化ペプチドの候補となるペプチドのピークの保持時間の一致・不一致を確認する方法(非特許文献1)、D−Asp残基に特異的に作用するペプチダーゼを用いて試料中のペプチドを加水分解し、その分解物をLC/MSを用いて確認する方法(非特許文献2)が、それぞれ報告されている。しかし、前者の方法では異性化標準ペプチドを合成する工程を経なければならず、後者の方法では酵素反応という工程を経なければならない。いずれの工程も作業が煩雑で面倒である。また、酵素を用いる場合は、該当する酵素がなければ追加検証実験を行うことができないという問題もある。 As an additional verification experiment method when the MS / MS spectra match, for example, a peptide obtained by introducing an isomeric amino acid into a standard peptide (isomerized standard peptide) is synthesized and appears in the MS chromatogram of the isomerized standard peptide. A method for confirming whether the retention time of a peak and the retention time of a peak of a peptide which is a candidate for an isomerized peptide contained in a sample are coincident with each other (Non-patent Document 1), which specifically acts on D-Asp residues. Methods of hydrolyzing a peptide in a sample using peptidase and confirming the decomposition product using LC / MS (Non-Patent Document 2) have been reported. However, the former method requires a step of synthesizing an isomerized standard peptide, and the latter method requires a step of an enzyme reaction. Both steps are complicated and troublesome. In addition, when an enzyme is used, there is a problem that an additional verification experiment cannot be performed without the enzyme.
本発明が解決しようとする課題は、煩雑な作業を行うことなく、異性化ペプチドの存在を確認することができる、ペプチド解析方法、ペプチド解析装置、及びペプチド解析用プログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a peptide analysis method, a peptide analysis device, and a peptide analysis program that can confirm the presence of an isomerized peptide without performing complicated operations.
上記課題を解決するために成された本発明は、MS/MS測定が可能なクロマトグラフ質量分析装置を用いて、タンパク質又はペプチドの一部のアミノ酸の異性化を解析するためのペプチド解析方法であって、
a) 解析目的であるタンパク質又はペプチドを含む試料をクロマトグラフによって時間的に分離する工程と、
b) 該分離された試料に含まれるタンパク質又はペプチドがイオン化して生じるプリカーサイオン、該プリカーサイオンが異なる箇所でアミノ酸が開裂して形成される複数種のフラグメントイオンに応じた複数のMRMトランジションを測定条件としたMRM測定を実行する測定実行工程と、
c) 前記MRM測定により得られたデータに基づき、前記複数のMRMトランジションの各値におけるクロマトグラムを作成する工程と、
d) 前記複数のクロマトグラムの各々についてピークを検出するピーク検出工程と、
e) 前記複数のクロマトグラムの各々に複数のピークが検出された場合であって、前記複数のクロマトグラムに共通に、複数のピークがそれぞれ同一保持時間に存在するか否かを判定することにより、前記解析目的であるタンパク質又はペプチドの一部のアミノ酸が異性化しているか否かを判断する工程
とを備えることを特徴とする。
Means for Solving the Problems The present invention made to solve the above-mentioned problems provides a peptide analysis method for analyzing the isomerization of a partial amino acid of a protein or peptide using a chromatograph mass spectrometer capable of MS / MS measurement. So,
a) a step of temporally separating a sample containing a protein or peptide to be analyzed by chromatography,
b) measuring a plurality of MRM transitions corresponding to a precursor ion generated by ionization of a protein or peptide contained in the separated sample, and a plurality of types of fragment ions formed by cleavage of an amino acid at a place where the precursor ion is different; A measurement execution step of executing MRM measurement as a condition;
c) creating a chromatogram at each value of the plurality of MRM transitions based on the data obtained by the MRM measurement;
d) a peak detection step of detecting a peak for each of the plurality of chromatograms,
e) In the case where a plurality of peaks are detected in each of the plurality of chromatograms, by determining whether or not a plurality of peaks are respectively present at the same retention time in common to the plurality of chromatograms. Judging whether or not some amino acids of the protein or peptide to be analyzed are isomerized.
また、上記課題を解決するために成された本発明に係るペプチド解析装置は、上記本発明に係るペプチド解析方法を実現するための装置であり、MS/MS測定が可能なクロマトグラフ質量分析装置を含み、タンパク質又はペプチドの一部のアミノ酸の異性化を解析するためのペプチド解析装置であって、
a) 解析目的であるタンパク質又はペプチドを含む試料をクロマトグラフによって時間的に分離し、その分離された試料に含まれるタンパク質又はペプチドがイオン化して生じるプリカーサイオン、該プリカーサイオンが異なる箇所でアミノ酸が開裂して形成される複数種のフラグメントイオンに応じた複数のMRMトランジションを測定条件としたMRM測定を実行するように前記クロマトグラフ質量分析装置を動作させる分析制御部と、
b) 前記MRM測定により得られたデータに基づき、前記複数のMRMトランジションの各値におけるクロマトグラムを作成するクロマトグラム作成部と、
c) 前記複数のクロマトグラムの各々についてピークを検出するピーク検出部と、
d) 前記複数のクロマトグラムの各々に複数のピークが検出された場合であって、前記複数のクロマトグラムに共通に、複数のピークがそれぞれ同一保持時間に存在するか否かを判定することにより、前記解析目的であるタンパク質又はペプチドの一部のアミノ酸が異性化しているか否かを判断する異性化判断部
とを備えることを特徴とする。
Further, a peptide analysis device according to the present invention made to solve the above-mentioned problem is an apparatus for realizing the above-described peptide analysis method according to the present invention, and is a chromatographic mass spectrometer capable of performing MS / MS measurement. A peptide analyzer for analyzing the isomerization of some amino acids of a protein or peptide, comprising:
a) A sample containing a protein or peptide to be analyzed is temporally separated by chromatography, and a precursor ion generated by ionization of a protein or peptide contained in the separated sample. An analysis control unit that operates the chromatograph mass spectrometer to perform MRM measurement with a plurality of MRM transitions corresponding to a plurality of types of fragment ions formed by cleavage as measurement conditions;
b) a chromatogram creating unit that creates a chromatogram at each value of the plurality of MRM transitions based on the data obtained by the MRM measurement;
c) a peak detection unit that detects a peak for each of the plurality of chromatograms,
d) in the case where a plurality of peaks are detected in each of the plurality of chromatograms, by determining whether or not a plurality of peaks are respectively present at the same retention time in common to the plurality of chromatograms. An isomerization determination unit that determines whether or not some amino acids of the protein or peptide to be analyzed are isomerized.
さらに、上記課題を解決するために成された本発明に係るペプチド解析用プログラムは、上記本発明に係るペプチド解析方法を実現するためのコンピュータ用プログラムであり、タンパク質又はペプチドの一部のアミノ酸の異性化を解析するために、MS/MS測定が可能なクロマトグラフ質量分析装置の動作を制御するとともに該装置で得られたデータを処理する、コンピュータ上で動作するプログラムであって、
a) 解析目的であるタンパク質又はペプチドを含む試料をクロマトグラフによって時間的に分離し、その分離された試料に含まれるタンパク質又はペプチドがイオン化して生じるプリカーサイオン、該プリカーサイオンが異なる箇所でアミノ酸が開裂して形成される複数種のフラグメントイオンに応じた複数のMRMトランジションを測定条件としたMRM測定を実行するように前記クロマトグラフ質量分析装置を動作させる分析制御機能部と、
b) 前記MRM測定により得られたデータに基づき、前記複数のMRMトランジションの各値におけるクロマトグラムを作成し、前記複数のクロマトグラムの各々に複数のピークが検出された場合において、前記複数のクロマトグラムに共通に、複数のピークがそれぞれ同一保持時間に存在するか否かを判定することにより、前記解析目的であるタンパク質又はペプチドの一部のアミノ酸が異性化しているか否かを判断する異性化判断機能部
とを備えることを特徴とする。
Furthermore, a peptide analysis program according to the present invention made to solve the above-mentioned problem is a computer program for realizing the peptide analysis method according to the present invention, and a partial amino acid of a protein or peptide. A program operating on a computer for controlling the operation of a chromatograph mass spectrometer capable of performing MS / MS measurement and processing data obtained by the apparatus to analyze isomerization,
a) A sample containing a protein or peptide to be analyzed is temporally separated by chromatography, and a precursor ion generated by ionization of a protein or peptide contained in the separated sample. An analysis control function unit that operates the chromatograph mass spectrometer to perform MRM measurement with a plurality of MRM transitions according to a plurality of types of fragment ions formed by cleavage as measurement conditions;
b) creating a chromatogram at each value of the plurality of MRM transitions based on the data obtained by the MRM measurement, and, when a plurality of peaks are detected in each of the plurality of chromatograms, the plurality of chromatograms; By determining whether a plurality of peaks are present at the same retention time in common for each gram, it is possible to determine whether or not some amino acids of the protein or peptide being analyzed are isomerized. And a judgment function unit.
本発明では、MS/MS測定が可能なクロマトグラフ質量分析装置を構成するクロマトグラフとしては、例えばガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフ、キャピラリ電気泳動などがあり、質量分析装置としては、タンデム四重極型質量分析装置(三連四重極型質量分析装置とも呼ばれる)、四重極飛行時間型質量分析装置(QTOF)、イオントラップ型質量分析装置、マトリクス支援レーザー脱離イオン化質量分析装置などがあり、それらを組み合わせた装置を用いることができる。 In the present invention, examples of a chromatograph constituting a chromatograph / mass spectrometer capable of MS / MS measurement include a gas chromatograph, a liquid chromatograph, and capillary electrophoresis, and a tandem quadrupole type as a mass spectrometer. There are mass spectrometers (also called triple quadrupole mass spectrometers), quadrupole time-of-flight mass spectrometers (QTOF), ion trap mass spectrometers, matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometers, etc. An apparatus combining them can be used.
本発明において、一部のアミノ酸が異性化したペプチドとは、ペプチドを構成する複数のアミノ酸のうちの1個ないし複数がL体からD体に変化したペプチド、あるいはその逆の変化が生じたペプチド、又は、αアミノ酸からβアミノ酸に変化したペプチド、βアミノ酸がαアミノ酸に変化したペプチド等をいう。また、一部のアミノ酸がL体のαアミノ酸からD体のβアミノ酸に変化したペプチド等、光学異性化、立体異性化が生じたペプチドも一部のアミノ酸が異性化したペプチドに含まれる。一部のアミノ酸が異性化したタンパク質も同様である。 In the present invention, a peptide in which some amino acids are isomerized is a peptide in which one or more of a plurality of amino acids constituting the peptide are changed from L-form to D-form or vice versa. Or a peptide in which an α amino acid has been changed to a β amino acid, a peptide in which a β amino acid has been changed to an α amino acid, and the like. In addition, peptides in which optical isomerization and stereoisomerization have occurred, such as peptides in which some amino acids have been changed from L-form α-amino acids to D-form β-amino acids, are also included in peptides in which some amino acids have been isomerized. The same applies to proteins in which some amino acids are isomerized.
本発明では、タンパク質試料をトリプシンなどのタンパク質消化酵素によりペプチド断片化した試料をクロマトグラフで分離し、質量分析装置に導入する。ただし、分子量が比較的小さいタンパク質については、消化酵素を用いずに分析することも可能である。以下では、タンパク質をペプチド断片化した試料を用いる場合について説明するが、タンパク質をそのまま試料として用いる場合も同様のことが言える。 In the present invention, a sample obtained by subjecting a protein sample to peptide fragmentation with a protein digesting enzyme such as trypsin is separated by chromatography and introduced into a mass spectrometer. However, it is also possible to analyze a protein having a relatively small molecular weight without using a digestive enzyme. Hereinafter, a case where a sample in which a protein is fragmented with a peptide will be described, but the same can be said for a case where a protein is used as a sample as it is.
試料中のペプチドは複数のアミノ酸がペプチド結合した構成を有しており、液体クロマトグラフ質量分析装置で用いられる一般的なイオン化法であるエレクトロスプレーイオン化により、イオンが生成される。従って、異性化が生じていることが予想されるアミノ酸を含むイオンがプリカーサイオンとなり、さらに、このプリカーサイオンが異なる箇所でアミノ酸が開裂して生じたイオンがフラグメントイオンとなるように、MRMトランジションを設定する。つまり、フラグメントイオンを構成するアミノ酸の開裂場所の違いに応じた複数のMRMトランジションが設定される。なお、「異なる箇所でアミノ酸が開裂する」とは、「異なるアミノ酸が開裂する」こと、「あるアミノ酸が異なる箇所で開裂する」こと、の両方を含む。このようにして設定された複数のMRMトランジションを測定条件としたMRM(多重反応イオンモニタリング)測定を実施すると、フラグメントイオンのアミノ酸の数に応じたMRMトランジションにおいて、それぞれ元のペプチド由来のイオンが検出される。 The peptide in the sample has a configuration in which a plurality of amino acids are peptide-bonded, and ions are generated by electrospray ionization, which is a general ionization method used in a liquid chromatograph mass spectrometer. Therefore, the MRM transition was performed so that ions containing amino acids that are expected to undergo isomerization become precursor ions, and ions generated by cleavage of amino acids at different locations of the precursor ions became fragment ions. Set. That is, a plurality of MRM transitions are set according to the difference in the cleavage site of the amino acid constituting the fragment ion. Note that the expression "amino acid is cleaved at a different position" includes both "different amino acid is cleaved" and "an amino acid is cleaved at a different position". When MRM (Multiple Reaction Ion Monitoring) measurement is performed using a plurality of MRM transitions set as described above as measurement conditions, ions derived from the original peptide are detected in MRM transitions corresponding to the number of amino acids of the fragment ions. Is done.
着目するアミノ酸に異性化が生じている場合、あるMRMトランジションを測定条件としたMRM測定で得られるクロマトグラムと、別のMRMトランジションを測定条件としたMRM測定で得られるクロマトグラムには、いずれも非異性化ペプチドと異性化ペプチド(これらを合わせて「ペプチドの異性体」又は「異性体ペプチド」ともいう)の数に応じた複数のピークが現れ、しかも、これら複数のピークは、複数のクロマトグラムに共通に、それぞれ同一保持時間に現れる。一方、各クロマトグラフに現れる複数のピークの強度はプリカーサイオンからフラグメントイオンが生成されるときに開裂した箇所(つまり、それぞれのMRMトランジション)に応じた値となる。従って、複数のMRMトランジションにおけるクロマトグラムを作成し、各クロマトグラムに複数のピークが観測され、これら複数のピークが、複数のクロマトグラムに共通に、それぞれ同一保持時間に存在する場合には、着目するアミノ酸に異性化が生じていると判断することができる。このとき、複数のクロマトグラムにおいて同一保持時間に観察される各ピークの強度は異なることになる。 When the amino acid of interest is isomerized, both the chromatogram obtained by MRM measurement using one MRM transition as a measurement condition and the chromatogram obtained by MRM measurement using another MRM transition as a measurement condition are given. A plurality of peaks corresponding to the number of the non-isomerized peptide and the isomerized peptide (these are also referred to as “peptide isomers” or “isomeric peptides”) appear. Each gram appears at the same retention time. On the other hand, the intensity of a plurality of peaks appearing in each chromatograph has a value corresponding to the location of cleavage (that is, each MRM transition) when a fragment ion is generated from a precursor ion. Therefore, a chromatogram in a plurality of MRM transitions is created, a plurality of peaks are observed in each chromatogram, and when these plurality of peaks are common to a plurality of chromatograms and are present at the same retention time, attention must be paid. It can be determined that isomerization has occurred in the amino acid to be produced. At this time, the intensity of each peak observed at the same retention time in a plurality of chromatograms will be different.
この場合、複数のMRMトランジションを測定条件とするMRM測定でそれぞれ得られたクロマトグラムを同一座標軸上に重ねて表示するようにすれば、各クロマトグラムのピークが同一保持時間に現れていること、及び、それらピークの強度が異なっていることが一目瞭然となるため、好ましい。 In this case, if the chromatograms obtained by the MRM measurement using a plurality of MRM transitions as the measurement conditions are superimposed and displayed on the same coordinate axis, the peaks of each chromatogram appear at the same retention time, It is preferable because the peaks have different intensities at a glance.
また、ペプチド鎖の中のアミノ酸異性体は、ペプチドバックボーンに対する側鎖カルボキシル基の相対位置が異なる。これは、各アミノ酸に不斉炭素が含まれているため、アミノ酸異性体がジアステレオマーの関係になるためである。ジアステレオマーは一般的には、C18カラム、C8カラムなど逆相カラムを用いた液体クロマトグラフで分離することが可能である。さらにまた、アミノ酸の異性体によって、ペプチドバックボーンを構成する炭素数が異なる場合がある。例えば、図8は、アスパラギン酸(Asp)の異性体であるDα−Asp、Lα−Asp、Dβ−Asp、Lβ−Aspのペプチドバックボーン(長方形又はV字形状の網掛け部分)と側鎖カルボキシル基(楕円の網掛け部分)を示している。この図に示すように、β−Asp(Dβ−Asp、Lβ−Asp)は、ペプチドバックボーンを構成する炭素数がα−Asp(Dα−Asp、Lα−Asp)よりも1個多い。これらも逆相の液体クロマトグラフで分離することが可能である。 Further, amino acid isomers in the peptide chain differ in the relative position of the side chain carboxyl group with respect to the peptide backbone. This is because each amino acid contains an asymmetric carbon, and the amino acid isomers are in a diastereomeric relationship. Diastereomers can generally be separated by liquid chromatography using a reversed-phase column such as a C18 column or C8 column. Furthermore, the number of carbon atoms constituting the peptide backbone may differ depending on the amino acid isomer. For example, FIG. 8 shows a peptide backbone (rectangular or V-shaped hatched portion) of Dα-Asp, Lα-Asp, Dβ-Asp, and Lβ-Asp, which are isomers of aspartic acid (Asp), and a side chain carboxyl group. (Shaded portion of the ellipse). As shown in this figure, β-Asp (Dβ-Asp, Lβ-Asp) has one more carbon atom constituting the peptide backbone than α-Asp (Dα-Asp, Lα-Asp). These can also be separated by reversed-phase liquid chromatography.
図9は、現在提唱されている、ペプチドのイオン化の際にAspの側鎖を介して開裂するメカニズムを示している。図8及び図9から分かるように、着目するアミノ酸がAspであって、該Aspを含むプリカーサイオンがAspの側鎖を介した開裂によってフラグメントイオンが生成される場合には、フラグメントイオンを構成するアミノ酸の数が同じであってもフラグメントイオンの開裂のためのエネルギー値が異なるため、異性体間でイオン化する際のピーク強度が異なると考えられる。 FIG. 9 shows the currently proposed mechanism of cleavage via the side chain of Asp upon ionization of the peptide. As can be seen from FIGS. 8 and 9, when the amino acid of interest is Asp, and the precursor ion containing Asp is fragmented by cleavage through the side chain of Asp, the fragment ion is formed. Even if the number of amino acids is the same, the energy values for cleavage of fragment ions are different, and therefore, it is considered that the peak intensity when ionizing between isomers is different.
以上より、複数のクロマトグラムにおいて、それぞれ同一保持時間に存在するピークの強度比を比較することにより、異性化しているアミノ酸が存在する部位を推定することが可能である。 As described above, in a plurality of chromatograms, it is possible to estimate the site where the isomerized amino acid is present by comparing the intensity ratio of the peaks present at the same retention time.
本発明に係るペプチド解析方法、ペプチド解析装置、及びペプチド解析用プログラムによれば、煩雑な作業を行うことなく、タンパク質又はペプチドを構成するアミノ酸の一部において異性化が生じている否かを確認することができる、 According to the peptide analysis method, the peptide analysis device, and the peptide analysis program of the present invention, it is possible to confirm whether or not isomerization has occurred in a part of amino acids constituting a protein or a peptide without performing a complicated operation. can do,
本発明に係るペプチド解析方法の一実施例について、添付図面を参照して説明する。図1は、本実施例に係るペプチド解析方法を実施するペプチド解析装置の概略構成図である。
図1に示すように、ペプチド解析装置は、液体クロマトグラフ部(LC部)10と質量分析部(MS/MS部)20とを含む液体クロマトグラフ質量分析システム(「LC−MS/MSシステム」という)である。
One example of the peptide analysis method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a peptide analysis device that performs the peptide analysis method according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the peptide analyzer includes a liquid chromatograph mass spectrometry system (“LC-MS / MS system”) including a liquid chromatograph unit (LC unit) 10 and a mass spectrometer unit (MS / MS unit) 20. It is).
LC部10は、移動相が貯留された移動相容器11と、移動相を吸引して一定流量で送給するポンプ12と、移動相中に予め用意された所定量の試料を注入するインジェクタ13と、試料に含まれる各種化合物を時間方向に分離するカラム14と、を含む。なお、LC部10が複数の移動相の組成を連続的に変化させながら試料に含まれる化合物を分離する、いわゆるグラジエント分離を行う場合は、移動相容器11及びポンプ12はそれぞれ2個以上設けられる。
The
MS/MS部20は、タンデム四重極型質量分析装置から成り、大気圧であるイオン化室21と図示しない高性能の真空ポンプにより真空排気される高真空の分析室24との間に、段階的に真空度が高められた第1、第2中間真空室22、23を備えた多段差動排気系の構成である。イオン化室21には、試料溶液に電荷を付与しながら噴霧するエレクトロスプレーイオン化用プローブ25が設置され、イオン化室21と次段の第1中間真空室22との間は細径の加熱キャピラリ26を通して連通している。第1中間真空室22と第2中間真空室23との間は頂部に小孔を有するスキマー28で隔てられ、第1中間真空室22と第2中間真空室23にはそれぞれ、イオンを収束させつつ後段へ輸送するためのイオンガイド27、29が設置されている。分析室24には、多重極イオンガイド32が内部に設置されたコリジョンセル31を挟み、イオンを質量電荷比に応じて分離する前段四重極マスフィルタ30と、同じくイオンを質量電荷比に応じて分離する後段四重極マスフィルタ33、さらにはイオン検出器34が設置されている。CIDガス供給部35はコリジョンセル31の内部にアルゴン、窒素などのCIDガスを供給するものである。また電源部36は、エレクトロスプレイイオン化用プローブ25、イオンガイド27、29、32、四重極マスフィルタ30、33などにそれぞれ所定の電圧を印加する。
The MS /
データ処理部40は、機能ブロックとして、データ収集部41、データ記憶部42、グラフ作成部43、定量分析部44等を備える。入力部52や表示部53が付設された制御部50は、液体クロマトグラフ部10のポンプ12やインジェクタ13、質量分析装置20の電源部36やCIDガス供給部35などの各部の動作をそれぞれ制御する。なお、制御部50及びデータ処理部40の機能の少なくとも一部は、パーソナルコンピュータをハードウエア資源とし、該コンピュータに予めインストールされた専用の制御・処理ソフトウエアをコンピュータ上で実行することにより実現することができる。
The
本実施例のLC−MS/MSシステムにおける基本的なMS/MS測定動作は次の通りである。
まず、ポンプ12は移動相容器11から移動相を吸引して一定流量で以てカラム14に送給する。インジェクタ13から一定量の試料液が移動相中に導入されると、移動相の流れに乗って試料はカラム14に導入され、カラム14を通過する間に試料中の各種化合物は時間方向に分離されてカラム14出口から溶出し、MS/MS部2に導入される。
The basic MS / MS measurement operation in the LC-MS / MS system of the present embodiment is as follows.
First, the
MS/MS部20において、エレクトロスプレイイオン化用プローブ25にカラム14からの溶出液が到達すると、該プローブ25の先端において電荷が付与されながら溶出液が噴霧される。噴霧により形成された帯電液滴は付与された電荷による静電気力の作用によって分裂しながら微細化され、その過程で溶媒は気化し化合物由来のイオンが飛び出す。
In the MS /
こうして生成されたイオンは加熱キャピラリ26を通して第1中間真空室22に送られ、イオンガイド27で収束されてスキマー28頂部の小孔を経て第2中間真空室23に送られる。そして、化合物由来のイオンはイオンガイド29で収束されて分析室24に送られ、前段四重極マスフィルタ30の長軸方向の空間に導入される。なお、イオン化法はエレクトロスプレイイオン化法に限らず、大気圧化学イオン化法や大気圧光イオン化法などを用いてもよいことは当然である。
The ions thus generated are sent to the first
MS/MS部20においてMS/MS分析を行う際には、前段四重極マスフィルタ30及び後段四重極マスフィルタ33の各ロッド電極に電源部36からそれぞれ所定の電圧(高周波電圧と直流電圧とが重畳された電圧)が印加され、コリジョンセル31内にはCIDガス供給部35から連続的に又は間欠的にCIDガスが供給される。これにより、前段四重極マスフィルタ30に送り込まれた各種イオンの中で、前段四重極マスフィルタ30の各ロッド電極に印加されている電圧に応じた特定の質量電荷比を有するイオンのみが該フィルタ30を通過し、プリカーサイオンとしてコリジョンセル31に導入される。コリジョンセル31内でプリカーサイオンはCIDガスに衝突して開裂し、各種のプロダクトイオンが生成される。生成された各種プロダクトイオンが後段四重極マスフィルタ33に導入されると、後段四重極マスフィルタ33の各ロッド電極に印加されている電圧に応じた特定の質量電荷比を有するプロダクトイオンのみが該フィルタ33を通過し、イオン検出器34に到達して検出される。イオン検出器34はパルスカウント型検出器を用いることができ、この場合、入射したイオンの数に応じた個数のパルス信号を検出信号として出力する。
イオン検出器34の検出信号はデータ処理部40に入力され、マススペクトルやマスクロマトグラムが作成されるとともに、後述するようなペプチド解析処理などが実行される。
When performing MS / MS analysis in the MS /
The detection signal of the
一般的なLC−MS/MSと同様、本実施例のシステムでも、MS/MS測定のモードとして、多重反応モニタリング(MRM)測定、プロダクトイオンスキャン測定、プリカーサーイオンスキャン測定、ニュートラルロススキャン測定が用意されている。
MRM測定では、前段四重極マスフィルタ30及び後段四重極マスフィルタ33でそれぞれ所定の質量電荷比のイオンのみを通過させてMS/MS測定が行われ、これにより、目的化合物由来の特定のプリカーサイオンに対する特定のプロダクトイオンが検出される。MRM測定では、プリカーサイオンの質量電荷比(m/z)とプロダクトイオンの質量電荷比(m/z)とを1組とするチャンネルを複数設定した測定を行うことができ、プリカーサイオンの質量電荷比とプロダクトイオンの質量電荷比の組を「MRMトランジション」という。以下に説明するペプチド解析処理では、MS/MS測定としてMRM測定が使用される。
Like the general LC-MS / MS, the system according to the present embodiment also provides multiple reaction monitoring (MRM) measurement, product ion scan measurement, precursor ion scan measurement, and neutral loss scan measurement as the MS / MS measurement mode. Have been.
In the MRM measurement, MS / MS measurement is performed by passing only ions having a predetermined mass-to-charge ratio in each of the first-stage quadrupole
以下、上記LC−MS/MSシステムを用いて実施されるペプチド解析処理について説明する。図2はこの処理の手順を示すフローチャートである。 Hereinafter, the peptide analysis process performed using the LC-MS / MS system will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of this processing.
あるタンパク質又はペプチドについてその一部のアミノ酸が異性化しているか否かを解析する場合、測定者はまず、標準ペプチドを用いて、上述のLC−MS/MSシステムを用いてMRMモードでMS/MS測定する際の測定条件の検討を行う(ステップS1)。なお、標準ペプチドとは、解析対象のタンパク質又はペプチドがMS/MS部20に導入されてイオン化される際に開裂が生じて生成される、構造が既知のペプチドであり、異性化していることが予想されるアミノ酸に関する複数種の異性体が含まれるものをいう。
When analyzing whether or not some amino acids of a certain protein or peptide are isomerized, the measurer first uses a standard peptide to perform MS / MS in MRM mode using the above-described LC-MS / MS system. The measurement conditions for measurement are examined (step S1). Note that the standard peptide is a peptide having a known structure, which is generated by cleavage when the protein or peptide to be analyzed is introduced into the MS /
例えばあるペプチドについて、アスパラギン酸(D、Asp)が異性化していることが予想される場合は、アスパラギン酸の複数種類の異性体(例えば4種類の異性体(Dα-Asp、Dβ-Asp、Lα-Asp、Lβ-Asp))をそれぞれ1種類ずつ含む複数種類のペプチドが標準ペプチドに含まれることとなる。 For example, when aspartic acid (D, Asp) is expected to be isomerized for a certain peptide, a plurality of isomers of aspartic acid (for example, four isomers (Dα-Asp, Dβ-Asp, Lα -Asp, Lβ-Asp)) are included in the standard peptide.
このような標準ペプチドを用いてMRMモードで、複数のMRMトランジションを測定条件とするMS/MS測定を実行すると、複数のMRMトランジションの各値についてMRMクロマトグラムが得られるから、各MRMクロマトグラムにおいて現れる複数のピークを抽出し、各ピークが現れた時間(保持時間)、及び複数のMRMクロマトグラムの同一の保持時間に現れたピークの強度比をデータ記憶部42に登録する(ステップS2)。
なお、異性化ペプチドの解析に際して、既に決まった保持時間やピーク強度比を測定条件として用いる場合は、上述の処理は省略することができる。
When an MS / MS measurement using a plurality of MRM transitions as a measurement condition is performed in the MRM mode using such a standard peptide, an MRM chromatogram is obtained for each value of the plurality of MRM transitions. A plurality of peaks appearing are extracted, and the time at which each peak appears (retention time) and the intensity ratio of the peaks appearing at the same retention time of the plurality of MRM chromatograms are registered in the data storage unit 42 (step S2).
In the case of using an already determined retention time or peak intensity ratio as a measurement condition in analyzing an isomerized peptide, the above-described processing can be omitted.
次に、解析対象のタンパク質又はペプチドを含む実試料について、上述のLC−MS/MSシステムを用いた解析処理の開始が指示されると、標準ペプチドと同様に、MRMモードで、複数のMRMトランジションを測定条件とするMS/MS測定を実行し、それによって得られたデータを収集し、データ記憶部42に格納する(ステップS3)。そして、測定が終了すると、グラフ作成部43によりデータが処理されて複数のMRMトランジションの各値についてクロマトグラムが作成されるとともに、作成されたクロマトグラムについて波形処理が行われ、ピークが抽出される(ステップS4)。
Next, when the start of the analysis process using the above-described LC-MS / MS system is instructed for the actual sample containing the protein or peptide to be analyzed, a plurality of MRM transitions are performed in the MRM mode in the same manner as the standard peptide. Is performed, and the data obtained thereby is collected and stored in the data storage unit 42 (step S3). When the measurement is completed, the data is processed by the
続いて、MRMトランジションの各値について作成されたクロマトグラムのピーク保持時間とピーク強度の関係を示すピークテーブルを作成し(ステップS5)、複数のクロマトグラムのそれぞれにおいて同じ保持時間に現れたピークを紐付ける(ステップS6)。そして、紐付けたピークの強度比を、標準ペプチドのピーク強度比と照合し(ステップS7)、両強度比の差が許容範囲を超えていれば(ステップS8にてNo)、異性化ペプチドが存在しないと推定し(ステップS13)、その結果を出力する(ステップS12)。
一方、紐付けられたピークの強度比と標準ペプチドのピーク強度比の差が許容範囲内であれば(ステップS8においてYes)、紐付けられたピークの保持時間を標準ペプチドについて得られたピークの保持時間と照合し(ステップS9)、その差が許容範囲内であれば、標準ペプチドと同じ種類の異性体(上述のAspの例では4種類の異性体)が実試料に含まれていると推定してその結果を出力する(ステップS11、S12)。また、許容範囲を超えているときは、標準ペプチドと同じではないが、実試料に異性体が含まれていると推定してその結果を出力する(ステップS14、S12)。
Subsequently, a peak table showing the relationship between the peak retention time and the peak intensity of the chromatogram created for each value of the MRM transition is created (step S5), and the peaks appearing at the same retention time in each of the plurality of chromatograms are determined. Linking is performed (step S6). Then, the intensity ratio of the linked peaks is compared with the peak intensity ratio of the standard peptide (Step S7). If the difference between the two intensity ratios exceeds the allowable range (No in Step S8), the isomerized peptide is It is presumed that it does not exist (step S13), and the result is output (step S12).
On the other hand, if the difference between the intensity ratio of the tied peak and the peak intensity ratio of the standard peptide is within the allowable range (Yes in step S8), the retention time of the tied peak is changed to the peak obtained for the standard peptide. The retention time is compared with the retention time (step S9). If the difference is within the allowable range, it is determined that the actual sample contains the same type of isomer as the standard peptide (four types of isomers in the above-described Asp example). Estimate and output the result (steps S11, S12). Further, When the difference exceeds the allowable range, the same is not a standard peptide, the actual sample is estimated to contain isomers and outputs the result (step S14, S 12).
次に、アスパラギン酸を含むペプチドについて、該アスパラギン酸の異性化について具体的に解析を行った例を説明する。
ここでは、アスパラギン酸を含むペプチドとして、アミノ酸配列が「TVLDSGISEVR」である11個のアミノ酸から成るペプチドを用いた。この試料ペプチドは、水晶体に存在するタンパク質の一種であるクリスタリン(Crystallin)に含まれ、白内障を発症した患者においてD体からL体に変化することが指摘されているアスパラギン酸の複数の異性体を含むペプチドの混合物である。
測定に使用した装置は以下の通りである。
LC−MS/MS:株式会社島津製作所製 LCMS-8060
カラム: L-column 2 metal free, 3 μm, 150 x 2.0 mm (一般財団法人化学物質評価研究機構)製 カタログ番号731020
Next, an example in which a peptide containing aspartic acid is specifically analyzed for isomerization of the aspartic acid will be described.
Here, as the peptide containing aspartic acid, a peptide consisting of 11 amino acids whose amino acid sequence is “TVLDSGISEVR” was used. This sample peptide contains multiple isomers of aspartic acid, which are contained in Crystallin, a type of protein present in the lens, and have been pointed out to change from the D-form to the L-form in patients who have developed cataracts. A mixture of the peptides.
The equipment used for the measurement is as follows.
LC-MS / MS: LCMS-8060 manufactured by Shimadzu Corporation
Column: L-column 2 metal free, 3 μm, 150 x 2.0 mm (Chemicals Evaluation and Research Organization) Catalog No. 731020
(1)アミノ酸配列が「TVLDSGISEVR」であるペプチドについて、アスパラギン酸(Asp、記号D)がそれぞれLα-Asp、Lβ-Asp、Dα-Asp、Dβ-Aspである4種類の異性体を準備する。これらの4種類の異性体のペプチドは、アスパラギン酸以外のアミノ酸は同一の立体構造を有している。そして、準備した4種類の異性体をそれぞれ2mgずつ秤量し、これを50%メタノールに溶解して5mg/mLのストック溶液を調製する。 (1) For a peptide having an amino acid sequence of “TVLDSGISEVR”, four isomers in which aspartic acid (Asp, symbol D) is Lα-Asp, Lβ-Asp, Dα-Asp, and Dβ-Asp are prepared. In these four isomeric peptides, amino acids other than aspartic acid have the same steric structure. Then, 2 mg of each of the prepared four isomers is weighed and dissolved in 50% methanol to prepare a 5 mg / mL stock solution.
(2)4種類のストック溶液を混合し、この混合液を10%ACNにて希釈して各ペプチドの濃度が0.5μm/mLになるように調製し、これを試料とした。
(3)この試料を、0.2μL(カラムあたりの各異性体ペプチドの重量:0.1ng)ずつLC部10に導入してLC−MS/MS測定を実行する。
このときのLC部10における測定条件を表1に、MS/MS測定の測定条件を表2に示す。表1に示すように、ここでは、移動相Aと移動相Bの組成を連続的に変化させながら試料に含まれるペプチドを分離するグラジエント分離を行っている。
(2) Four kinds of stock solutions were mixed, and this mixed solution was diluted with 10% ACN so that the concentration of each peptide was adjusted to 0.5 μm / mL, and this was used as a sample.
(3) This sample is introduced into the
Table 1 shows the measurement conditions in the
表2に示す測定条件のうちMRMトランジションの各値は、プリカーサイオンの質量電荷比(m/z)とプロダクトイオンの質量電荷比(m/z)の値の組を示している。なお、前段四重極マスフィルタ30の各ロッドに印加する電圧値と後段四重極マスフィルタ33の各ロッドに印加する電圧値をMRMトランジションとしても良い。この測定事例では、プリカーサイオンの質量電荷比は5種類の測定条件y5〜y9に共通であり、アミノ酸配列が「TVLDSGISEVR」であるペプチドをプリカーサイオンとして前段四重極マスフィルタ30を通過させる条件に相当する。同じペプチドであっても、価数の違いにより、プリカーサイオンの質量電荷比が異なっていてもよい。一方、各測定条件y5〜y9の後段四重極マスフィルタ33の各ロッドに印加する電圧値は、それぞれ図7に示すアミノ酸配列のペプチド(図7において、記号y5〜y9の右横に示すアミノ酸配列のうち灰色の長方形で色づけられた5〜9個のアミノ酸からなるペプチド)をプロダクトイオンとして後段四重極マスフィルタ33を通過させる条件に相当する。
Among the measurement conditions shown in Table 2, each value of the MRM transition indicates a set of values of the mass-to-charge ratio (m / z) of the precursor ion and the mass-to-charge ratio (m / z) of the product ion. Note that the voltage value applied to each rod of the first-stage quadrupole
図3に、上記サンプルの測定結果であるMRMクロマトグラムを示し、図4に、図3において矩形枠で囲んだ領域の拡大図を示す。なお、図5は、SIMモードでMS/MS測定を行うことにより得られたマスクロマトグラムを示す。 FIG. 3 shows an MRM chromatogram as a measurement result of the sample, and FIG. 4 shows an enlarged view of a region surrounded by a rectangular frame in FIG. FIG. 5 shows a mass chromatogram obtained by performing MS / MS measurement in the SIM mode.
図3から分かるように、表2に示すMRMトランジションの各値で得られたMRMクロマトグラムは、いずれも4個のピークを有している。これら4個のピークは、SIMモードのMS/MS測定で得られたマスクロマトグラムで観測されたピークと同じである(図5参照)。そして、各MRMクロマトグラムで観測される4個のピークは、他のMRMクロマトグラムで観測される4個のピークと同じ保持時間に存在していることから、これらのピークは試料に含まれる4個の異性体ペプチドであると判断することができる。本発明者の解析によると、図3に示すMRMクロマトグラムで観察される4個のピークは、左側から順に、Lβ-Aspを含むペプチド、Lα-Aspを含むペプチド、Dβ-Aspを含むペプチド、Dα-Aspを含むペプチドに対応することが分かっている。 As can be seen from FIG. 3, each of the MRM chromatograms obtained at the respective MRM transition values shown in Table 2 has four peaks. These four peaks are the same as the peaks observed in the mass chromatogram obtained by SIM / MS / MS measurement (see FIG. 5). Since the four peaks observed in each MRM chromatogram exist at the same retention time as the four peaks observed in the other MRM chromatograms, these peaks are included in the sample. It can be determined that these are isomeric peptides. According to the analysis of the inventor, the four peaks observed in the MRM chromatogram shown in FIG. 3 are, in order from the left, a peptide containing Lβ-Asp, a peptide containing Lα-Asp, a peptide containing Dβ-Asp, It has been found to correspond to peptides containing Dα-Asp.
また、図6は、MRMトランジションの各値について得られたMRMクロマトグラムで観察される4個のピーク、具体的には、左側から順に、Dα-Aspを含むペプチド、Dβ-Aspを含むペプチド、Lα-Aspを含むペプチド、Lβ-Aspを含むペプチドに対応するピークの相対強度を示している。ここでは、SIMモードでMS/MS測定したときに得られたマスクロマトグラムにおいて観察された4個のピークに対する面積比を相対強度としている。
図6に示すように、各異性体ペプチドに対応するピーク毎に、5個の測定条件に対応するピーク強度比が少しずつ異なり、特にAsp(D)とセリン(記号S)の間で開裂が生じる測定条件y7で得られたMRMクロマトグラムのピーク強度と、Aspとロイシン(記号L)の間で開裂が生じる測定条件y8で得られたMRMクロマトグラムのピーク強度の比(y8/y7)が、4種類の異性体ペプチドにおいて異なることが分かる。従って、ピーク強度比y8/y7を指標とすることにより、異性体ペプチドが存在すること、及び異性化が生じている箇所(この例ではAsp)を推定することが可能であることが検証できた。
FIG. 6 shows four peaks observed in the MRM chromatogram obtained for each value of the MRM transition, specifically, in order from the left, a peptide containing Dα-Asp, a peptide containing Dβ-Asp, The relative intensities of the peaks corresponding to the peptide containing Lα-Asp and the peptide containing Lβ-Asp are shown. Here, the relative intensity is defined as an area ratio with respect to four peaks observed in a mass chromatogram obtained when performing MS / MS measurement in the SIM mode.
As shown in FIG. 6, the peak intensity ratio corresponding to the five measurement conditions is slightly different for each peak corresponding to each isomer peptide, and cleavage between Asp (D) and serine (symbol S) is particularly difficult. The ratio (y8 / y7) between the peak intensity of the MRM chromatogram obtained under the measurement condition y7 and the peak intensity of the MRM chromatogram obtained under the measurement condition y8 in which cleavage occurs between Asp and leucine (symbol L). It can be seen that the four different isomeric peptides are different. Therefore, by using the peak intensity ratio y8 / y7 as an index, it was verified that it is possible to estimate the presence of an isomeric peptide and the position where isomerization occurs (Asp in this example). .
図4は、図3のベースライン付近(Aの部分)を拡大したものである。ここには、標準ペプチドとして準備した4種類の異性体ペプチドの中に、不純物として含まれていたもののピークが検出されている。これらのピークについても5個の測定条件に対応するピークが検出されている。したがって、これらの小さいピークについても異性体ペプチドであることを推測することができる。この場合、これらは標準ペプチドを用意せずに対象ピークが異性体ペプチドであることを推測可能であった。したがって、図2に示すフローチャートのステップS1、ステップS2を省略した場合においても異性体ペプチドの存在を推測することが可能であることが検証できた。 FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity (part A) of the baseline in FIG. Here, peaks of impurities included in the four kinds of isomer peptides prepared as standard peptides were detected. As for these peaks, peaks corresponding to five measurement conditions are detected. Therefore, it can be inferred that these small peaks are also isomeric peptides. In this case, it was possible to infer that the peak of interest was an isomeric peptide without preparing a standard peptide. Therefore, it was verified that the presence of the isomeric peptide can be estimated even when steps S1 and S2 in the flowchart shown in FIG. 2 are omitted.
なお、上記実施例は本発明の一例に過ぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変更したり拡張したりすることが可能である。例えば上記実施例では液体クロマトグラフを用いたが、ガスクロマトグラフを用いても良い。 The above embodiment is merely an example of the present invention, and can be appropriately changed or expanded within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, a liquid chromatograph was used, but a gas chromatograph may be used.
10…液体クロマトグラフ部
14…カラム
20…質量分析部
30…前段四重極マスフィルタ
31…コリジョンセル
32…多重極イオンガイド
33…後段四重極マスフィルタ
34…イオン検出器
35…CIDガス供給部
36…電源部
40…データ処理部
41…データ収集部
42…データ記憶部
43…グラフ作成部
44…定量分析部
50…制御部
52…入力部
53…表示部
DESCRIPTION OF
33 ... Post-stage quadrupole
Claims (5)
a) 解析目的であるタンパク質又はペプチドを含む試料をクロマトグラフによって時間的に分離する工程と、
b) 該分離された試料に含まれるタンパク質又はペプチドがイオン化して生じるプリカーサイオン、該プリカーサイオンが異なる箇所でアミノ酸が開裂して形成される複数種のフラグメントイオンに応じた複数のMRMトランジションを測定条件としたMRM測定を実行する測定実行工程と、
c) 前記MRM測定により得られたデータに基づき、前記複数のMRMトランジションの各値におけるクロマトグラムを作成する工程と、
d) 前記複数のクロマトグラムの各々についてピークを検出するピーク検出工程と、
e) 前記複数のクロマトグラムの各々に複数のピークが検出された場合であって、前記複数のクロマトグラムに共通に、複数のピークがそれぞれ同一保持時間に存在する状態にあるときは、前記解析目的であるタンパク質又はペプチドの一部のアミノ酸が異性化していると判断し、前記状態にないときは、前記解析目的であるタンパク質又はペプチドのアミノ酸がいずれも異性化していないと判断する工程
とを備えることを特徴とするペプチド解析方法。 A peptide analysis method for analyzing isomerization of a partial amino acid of a protein or peptide using a chromatograph mass spectrometer capable of MS / MS measurement,
a) a step of temporally separating a sample containing a protein or peptide to be analyzed by chromatography,
b) measuring a plurality of MRM transitions corresponding to a precursor ion generated by ionization of a protein or peptide contained in the separated sample, and a plurality of types of fragment ions formed by cleavage of an amino acid at a place where the precursor ion is different; A measurement execution step of executing MRM measurement as a condition;
c) creating a chromatogram at each value of the plurality of MRM transitions based on the data obtained by the MRM measurement;
d) a peak detection step of detecting a peak for each of the plurality of chromatograms,
A case where a plurality of peaks are detected in each of e) said plurality of chromatograms, in common to said plurality of chromatograms, when in the state where a plurality of peaks are present in the same retention time, respectively, the analysis Judging that some amino acids of the target protein or peptide are isomerized, and when not in the above state, judging that none of the amino acids of the protein or peptide being analyzed is not isomerized. A peptide analysis method, comprising:
前記複数のクロマトグラムの同一保持時間に存在するピークの強度比を比較することにより、異性化しているアミノ酸が存在する部位を推定する異性化部位推定工程を
有することを特徴とする、ペプチド解析方法。 The peptide analysis method according to claim 1,
A peptide analysis method, comprising: an isomerization site estimation step of estimating a site where an isomerized amino acid exists by comparing the intensity ratio of peaks existing at the same retention time of the plurality of chromatograms. .
保持時間を第1軸、強度を第2軸とする座標軸に前記複数のクロマトグラムを表示する表示工程を
有することを特徴とする、ペプチド解析方法。 The peptide analysis method according to claim 1 or 2,
A peptide analysis method, comprising a display step of displaying the plurality of chromatograms on a coordinate axis having a retention time as a first axis and an intensity as a second axis.
a) 解析目的であるタンパク質又はペプチドを含む試料をクロマトグラフによって時間的に分離し、その分離された試料に含まれるタンパク質又はペプチドがイオン化して生じるプリカーサイオン、該プリカーサイオンが異なる箇所でアミノ酸が開裂して形成される複数種のフラグメントイオンに応じた複数のMRMトランジションを測定条件としたMRM測定を実行するように前記クロマトグラフ質量分析装置を動作させる分析制御部と、
b) 前記MRM測定により得られたデータに基づき、前記複数のMRMトランジションの各値におけるクロマトグラムを作成するクロマトグラム作成部と、
c) 前記複数のクロマトグラムの各々についてピークを検出するピーク検出部と、
d) 前記複数のクロマトグラムの各々に複数のピークが検出された場合であって、前記複数のクロマトグラムに共通に、複数のピークがそれぞれ同一保持時間に存在する状態にあるときは、前記解析目的であるタンパク質又はペプチドの一部のアミノ酸が異性化していると判断し、前記状態にないときは、前記解析目的であるタンパク質又はペプチドのアミノ酸がいずれも異性化していないと判断する異性化判断部
とを備えることを特徴とするペプチド解析装置。 A peptide analyzer for analyzing the isomerization of a partial amino acid of a protein or peptide, comprising a chromatograph mass spectrometer capable of MS / MS measurement,
a) A sample containing a protein or peptide to be analyzed is temporally separated by chromatography, and a precursor ion generated by ionization of a protein or peptide contained in the separated sample. An analysis control unit that operates the chromatograph mass spectrometer to perform MRM measurement with a plurality of MRM transitions corresponding to a plurality of types of fragment ions formed by cleavage as measurement conditions;
b) a chromatogram creating unit that creates a chromatogram at each value of the plurality of MRM transitions based on the data obtained by the MRM measurement;
c) a peak detection unit that detects a peak for each of the plurality of chromatograms,
d) in a case where a plurality of peaks in each of the plurality of chromatograms is detected, in common to said plurality of chromatograms, when in the state where a plurality of peaks are present in the same retention time, respectively, the analysis It is determined that some amino acids of the target protein or peptide are isomerized, and when the target is not in the above-mentioned state, it is determined that none of the amino acids of the target protein or peptide is isomerized. A peptide analyzer comprising:
a) 解析目的であるタンパク質又はペプチドを含む試料をクロマトグラフによって時間的に分離し、その分離された試料に含まれるタンパク質又はペプチドがイオン化して生じるプリカーサイオン、該プリカーサイオンが異なる箇所でアミノ酸が開裂して形成される複数種のフラグメントイオンに応じた複数のMRMトランジションを測定条件としたMRM測定を実行するように前記クロマトグラフ質量分析装置を動作させる分析制御機能部と、
b) 前記MRM測定により得られたデータに基づき、前記複数のMRMトランジションの各値におけるクロマトグラムを作成し、前記複数のクロマトグラムの各々に複数のピークが検出された場合において、前記複数のクロマトグラムに共通に、複数のピークがそれぞれ同一保持時間に存在する状態にあるときは、前記解析目的であるタンパク質又はペプチドの一部のアミノ酸が異性化していると判断し、前記状態にないときは、前記解析目的であるタンパク質又はペプチドのアミノ酸がいずれも異性化していないと判断する異性化判断機能部
とを備えることを特徴とするペプチド解析用プログラム。 Operates on a computer to control the operation of a chromatograph mass spectrometer capable of MS / MS measurement and to process data obtained by the device to analyze the isomerization of some amino acids of proteins or peptides Program that
a) A sample containing a protein or peptide to be analyzed is temporally separated by chromatography, and a precursor ion generated by ionization of a protein or peptide contained in the separated sample. An analysis control function unit that operates the chromatograph mass spectrometer to perform MRM measurement with a plurality of MRM transitions according to a plurality of types of fragment ions formed by cleavage as measurement conditions;
b) creating a chromatogram at each value of the plurality of MRM transitions based on the data obtained by the MRM measurement, and, when a plurality of peaks are detected in each of the plurality of chromatograms, the plurality of chromatograms; in common to gram, when in the state where a plurality of peaks are present in the same retention time, respectively, it is determined that a portion of the amino acid of a protein or peptide which is the analysis object is isomerized, when not in the state An isomerization determination function unit that determines that none of the amino acids of the protein or peptide to be analyzed is isomerized .
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