本发明专利技术公开了一种鉴定糖基化肽段的方法，其包括步骤：质谱图过滤；获取单电荷质量数；构建质量数网络；理论库检索。本发明专利技术还公开了一种糖基化肽段的鉴定装置，其包括：质谱图过滤单元，获取单电荷质量数单元，构建质量数网络单元，理论库检索单元。与现有的糖基化肽段的鉴定方法相比，本发明专利技术的鉴定方法和装置可高效率的获得准确性更高，假阳性结果显著减少的鉴定结果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种鉴定糖基化肽段的方法及装置。
技术介绍
随着高通量和高分辨率的生物质谱技术(包括基质辅助激光解析电离质谱 (MAIDI-MS)和电喷雾质谱(ESI-MS))的日益发展，基于生物质谱技术的蛋白质组学研究也 取到显著的进步。目前，蛋白质组学领域研究的重中之重集中在蛋白质组学鉴定中的三个 主要亚领域定性鉴定、定量鉴定和蛋白修饰鉴定。其中，蛋白修饰鉴定是蛋白质组学区别 于转录组学的重要因素，因此成为蛋白组学中最前沿的部分。蛋白修饰鉴定发展至今天，已对磷酸化、甲基化、乙酰化和范素化等蛋白修饰形成 了相对比较完善的鉴定技术。但对于蛋白糖基化修饰，由于其特有的非线性“天线结构”， 使得通过现有的生物质谱鉴定方法得到的质谱图进行直接解析非常困难。目前，本领域对 蛋白糖基化修饰的鉴定绝大多数都是由经验丰富的质谱学家通过人工注释的方法对质谱 图进行解析，极其费时费力。鉴于此，蛋白组学的研究人员关注于糖基化肽段鉴定方法的研 究，业已开发出一些糖基化肽段的鉴定方法，如GlycoMod、GlycoMiner、GlycoP印DB、STAT 和^r0Iig0等。但上述鉴定方法得出的预测糖基化肽段太多，使研究人员无从取舍，很难 获得精确的鉴定结果。因此，亟需寻求一种精确度更高的糖基化肽段的鉴定方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有的糖基化肽段的鉴定方法获得的候 选结果太多，精确度不高的缺陷，提供一种精确度较高的糖基化肽段的鉴定方法和装置。本专利技术的鉴定方法包括下述步骤(如附图1所示)(1)质谱图过滤选择糖基化肽段样品的串级质谱图中信噪比足够高具有解析意 义的质谱峰；(2)获取单电荷质量数若鉴定所用质谱为MALDI质谱，则取步骤(1)所选峰的质 量数为其单电荷质量数，若鉴定所用质谱为ESI质谱，则将步骤(1)所选峰的质量数进行去 卷积化处理，获得其单电荷质量数；(3)构建质量数网络将步骤( 所得的单电荷质量数两两配对相减得质量差异 数，之后根据各组配对单电荷质量数及其质量差异数，采用Matlab软件中的Biograph模 块，构建出包含相互独立的网络模块的质量数网络；(4)理论库检索对Matlab软件的Biograph模块显示出的该网络模块的关系树 中以任一节点为起点的任一下游质量数路径中的各单电荷质量数，在理论库中进行检索， 寻找与该质量数路径中各节点的单电荷质量数，在可接受的质量数容差范围内相符的，且 满足下述标准a和b的糖基化肽段，则该质量数路径最下游节点检索出的糖基化肽段即为 预测糖基化肽段；标准a、包含相同的肽段，标准b、检索的质量数路径中，任一节点与其上游节点相比，检索出的糖基化肽段中任一种单糖单元的个数相等或更多，且至少一种单糖 单元的个数更多；其中，所述的理论库是指，由肽段理论库中的各蛋白肽段与糖链理论库中 的各糖链任选两两组合的糖基化肽段对应的质量数集合。下面，进一步详细的对本专利技术的鉴定方法进行介绍。(1)质谱图过滤选择糖基化肽段样品的串级质谱图中信噪比足够高具有解析意 义的质谱峰。其中，所述的糖基化肽段样品的串级质谱图为，将糖基化肽段样品进行串级质谱 鉴定所得的质谱图。所述的糖基化肽段样品可为本领域现有的各种方法所得的含糖基化肽 段的样品。例如，糖蛋白样品按常规方法酶解后，按现有方法富集，即可得糖基化肽段样品。较佳的，所述的糖基化肽段样品的串级质谱图为，糖基化肽段样品进行串级质谱 鉴定后所得质谱图经预筛选，舍去非糖基化肽段质谱图后剩余的质谱图。谱图预筛选的方 法可按本领域现有的方法进行筛选，本专利技术经过大量实验积累，特别优选符合下述标准的 质谱图谱图中含有366、5观和690这三个质量数的质谱峰中的一个或多个，且信噪比排前 20以内，较佳的为前15以内；容差范围一般为2道尔顿以内，较佳的为1道尔顿。经过谱 图的预筛选，可减少不必要的工作，提高鉴定效率。其中，所述的串级质谱可为现有的各种型号的MALDI或ESI离子源的串级质谱，如 ESI-LTQ-ORBITRAP、MALDI-QIT-T0F等，具体操作按本领域常规或现有方法的条件进行。其中，所述的选择质谱图中信噪比足够高具有解析意义的质谱峰具体可根据本领 域质谱分析的常识进行选择，一般选择信噪比最高的前30 70个峰。经大量实验的积累， 本专利技术人发现大部分糖基化肽段相关的质量数都在质谱图前50个信噪比最强的峰中，因 此，本专利技术特别优选选择质谱图中信噪比最高的前50个峰。经过质谱图过滤，大大删减了 由于仪器和同位素峰等原因造成的噪音，利于后续对质谱信息准确的解析。(2)获取单电荷质量数若鉴定所用质谱为MAIDI质谱，则取步骤(1)所选峰的质量数为其单电荷质量数， 若鉴定所用质谱为ESI质谱，则将步骤(1)所选峰的质量数进行去卷积化处理，获得其单电 荷质量数。其中，所述的去卷积化处理按常规方法进行，即将多电荷质量数转化为单电荷 质量数，但所有去卷积后的单电荷质量数都不能高于母离子的质量数，具体公式为My = nXMx-n+l，当由该公式计算出的My>Mp时，取My = Mp,其中，η e {1,2, L，Cp}，Mx为质谱 峰的原始质量数，My为去卷积化后的单电荷质量数，Cp为母离子电荷数，Mp为母离子的质量 数。(3)构建质量数网络将步骤( 所得的单电荷质量数两两配对相减得质量差异数，之后根据各组配对 单电荷质量数及其质量差异数，采用Matlab软件中的Biograph模块，构建出包含相互独立 的网络模块的质量数网络。其中，所述的将步骤( 所得的单电荷质量数两两配对相减是指，由步骤( 所得 的所有单电荷质量数任意选择的两两组合相减。例如，设单电荷质量数的个数为X，则可得 Cl个质量差异数。若待鉴定的糖基化肽段样品属于N-糖苷键型，且质谱峰来源为MALDI-QIT(Quadrupole Ion Trap)质谱仪，较佳的选择在可接受的质量差异数容差范围 内，信噪比最高且质量数连续相差83和120道尔顿的一组单电荷质量数(即包含同一个单 电荷质量数的两对配对单电荷质量数，共包括3个质量数连续相差83和120道尔顿的单电 荷质量数)，以及所有质量差异数为132、146、162、203、291、3M、365、589和689中一个或 多个的配对单电荷质量数，进行后续的质量数网络的构建。之所以特别选择信噪比最高且 质量数连续相差83和120道尔顿的一组单电荷质量数，是因为N-糖苷键型糖基化肽段中， 糖链链接肽段的第一个单糖单元N-乙酰半乳糖胺(N-acetylgalactosamine，GalNAc)容 易在MALDI-QIT质谱仪中出现内环上的断裂，从而形成离子强度相对极高的三个连续的碎 片离子，+、+和+，相互之间差异质量数为83和120道尔顿。在 任何一套N-糖苷键型糖基化肽段的串级质谱数据所得的单电荷质量数中，满足相差83和 120道尔顿的三个连续质量数的组合非常多，但总相对强度最高的往往就是上述这组碎片 峰，通常称之为特征峰。特征峰的第一个碎片峰一般能反映糖基化肽段中肽段的分子量。因 此，83和120被认为是QIT质谱仪来源的数据中最重要的起标价作用的质量差异数。之所 以特别选择所有质量差异数为132、146、162、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种鉴定糖基化肽段的方法，其特征在于其包括如下步骤：（１）质谱图过滤：选择糖基化肽段样品的串级质谱图中信噪比足够高具有解析意义的质谱峰；（２）获取单电荷质量数：若鉴定所用质谱为ＭＡＬＤＩ质谱，则取步骤（１）所选峰的质量数为其单电荷质量数，若鉴定所用质谱为ＥＳＩ质谱，则将步骤（１）所选峰的质量数进行去卷积化处理，获得其单电荷质量数；（３）构建质量数网络：将步骤（２）所得的单电荷质量数两两配对相减得质量差异数，之后根据各组配对单电荷质量数及其质量差异数，采用Ｍａｔｌａｂ软件中的Ｂｉｏｇｒａｐｈ模块，构建出包含相互独立的网络模块的质量数网络；（４）理论库检索：对Ｍａｔｌａｂ软件的Ｂｉｏｇｒａｐｈ模块显示出的该网络模块的关系树中以任一节点为起点的任一下游质量数路径中的各单电荷质量数，在理论库中进行检索，寻找与该质量数路径中各节点的单电荷质量数，在可接受的质量数容差范围内相符的，且满足下述标准ａ和ｂ的糖基化肽段，则该质量数路径最下游节点检索出的糖基化肽段即为预测糖基化肽段；标准ａ、包含相同的肽段，标准ｂ、检索的质量数路径中，任一节点与其上游节点相比，检索出的糖基化肽段中任一种单糖单元的个数相等或更多，且至少一种单糖单元的个数更多；其中，所述的理论库是指，由肽段理论库中的各蛋白肽段与糖链理论库中的各糖链任选两两组合的糖基化肽段对应的质量数集合。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贺福初，杨芃原，张扬，沈诚频，刘铭琪，陈瑶函，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31
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