JP2013092495A - 糖ペプチドイオンを効率的に選択可能な質量分析方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】質量分析でのプリカーサイオン選択過程において、MS1スペクトルで検出された任意のイオンと他のイオンとの分子量差を算出し、分子量差が修飾物組み合わせ理論値と一致するイオン群からプリカーサイオンを選択することを特徴とする質量分析方法を提供する。
【選択図】図1
Description
本形態例においては、プリカーサイオン強度に基づいてデータ取得時間を設定する方法について説明する。
図6に、イオン解離法としてCID法、あるいは、ECD法を用いる質量分析システムの構成例を示す。分析対象となる試料21は、試料分離装置22(図では、液体クロマトグラフィー(LC))の前処理により分離される。なお、試料分離装置22には、ガスクロマトグラフィー(GC)を用いることもできる。
図1に、実施の形態1に基づく制御フローを示す。分析前には分析条件設定を行い(ステップ1)、LC/MS分析をスタートさせる(ステップ2)。分析条件設定(ステップ1)の詳細は後述する。LC/MS分析では、複数物質の混合物である試料21を試料分離装置22に導入する。クロマトグラフィーには、物質の性質によって分離させるための分離カラムが装着されており、分離カラムを通過した試料は、成分ごとに異なる時間に溶出する。溶出した試料の各成分は、イオン源23にてイオン化される。イオンは質量分析装置内のLIT24に導入されて蓄積され、排出口から排出される。排出されたイオンはTOF検出器28において検出され、横軸をm/z、縦軸をイオン強度とするMS1スペクトルを得る(ステップ3)。MS1スペクトルの模式図を図7に示す(ここではA〜Iのイオンが検出される)。なお、横軸はm/zであり、縦軸はイオン強度である。
設定画面の一例を図15に示す。ユーザーは分析する対象となる修飾の種類を選択する。ここでは、糖鎖(Glycosylation)を選択している。分析取得方法によりモードを選択する。例えば本形態例を動作させる場合は、モード1を選択した。まず、想定される単糖の種類を選択する。サンプルの由来から単糖の種類を絞り込むことが可能な場合がある。また、すでに糖鎖解析を実施している場合は、糖鎖の種類や各単糖の範囲を指定することも可能である。この表示例では、Hex、HexNAc、NeuAcで構成される糖鎖修飾が想定され、その個数範囲はそれぞれ3−7、2−6、1−4としている。これらの組み合わせ、及び分子量の表をプログラムの処理機能を通じて分析前に作成しておくことが望ましい。この表が単糖組み合わせ質量ファイル47に相当する。単糖組み合わせ質量ファイル47の作成方法は後述する。
ここでは、単糖組み合わせ質量ファイルの作成方法を説明する。分析条件設定画面設定したユーザー所望の単糖種類と個数から全ての単糖組み合わせと分子量を算出し、単糖組み合わせ質量ファイル7を作成する。一例を図16に示す。例えば、[Hex]3[HexNAc]2の組み合わせの場合、Hexの分子量180.063×3=540.189とHexNAcの分子量221.09×2=442.180との和982.369から5つのグリコシド結合で失われる水の分子量90.052(18.01×5)を差し引き、分子量892.317となる。グリコシド結合の数は糖鎖の個数と一致する。
ここでは、イオンの価数と分子量の算出方法について説明する。図17に、質量分析で観測されるプロトン化[H+]したイオンピークの模式図を示す。縦軸はイオン強度であり、横軸はm/zである。タンパク質の構成原子は主に炭素、水素、酸素、窒素である。自然界の炭素には質量数12の12Cの他に、約1%質量数13の13Cが存在する。そのため、タンパク質は、12Cと一定の割合で13Cを含有する混合物である。質量分析では、12Cのみで構成されるモノアイソトピックピーク400のほかに13Cが混合した同位体が存在する。13Cを1つ含む同位体、13Cを2つ含む同位体、13Cを3つ含む同位体はそれぞれ12C体分子量+1、12C体分子量+2、12C体分子量+3となり、同位体ピーク401と呼ばれている。
前述した実施の形態に係る質量分析方法の適用により、糖鎖構造だけが異なる同一アミノ酸配をもったグループのうちの一部だけをMS/MS分析することで、アミノ酸配列の異なる糖ペプチドを網羅的に分析することができる。さらにMS/MS分析では、プリカーサイオン強度に合わせて分析時間を調節することで、常にS/Nの高いデータを取得することができる。これにより微弱なピークの検出ができ、同定精度を向上することができる。また、分析終了後に分析中に検出されたイオンのイオン情報(質量電荷比、価数、イオン強度、LC保持時間等)と分析中に推定された構造を合わせて表示することができる。一例を図18に示す。これらの情報は、次に分析をする場合、プリカーサイオン選択の基準となり得る。例えば、所望の単糖を含む糖ペプチドを優先的にECD分析することや所望のイオンのみをプリカーサイオンとして選択し、優先的に分析することも可能である。
次に、MS/MS分析の結果に基づいてプリカーサイオンを選択する方法について説明する。
ここでは、インクルージョンリスト作成後、CIDで糖ペプチドであることを確認する方法について説明する。
ここでは、MS1で糖鎖イオンが観察された時間帯のみ、糖ペプチド推定を行う方法について説明する。
ここでは、MS/MS分析したイオンをイクスクルージョンリストに追加する方法について説明する。
Claims (14)
- 試料を分離する分離部と、試料をイオン化するイオン源と、特定の質量電荷比を有するイオンを単離するイオン単離部と、イオンを解離するイオン解離部と、イオンを質量分析する質量分析部と、イオンの単離を制御する制御部と、計算処理部を有する質量分析装置を用いた質量分析方法であって、
イオンの質量スペクトルを取得する工程と、
前記計算処理部において、前記質量スペクトルで検出されたイオン情報をピークリストに格納する工程と、
前記計算処理部において、前記ピークリストに記載されたイオンから任意の1イオンを選択する工程と、
前記計算処理部において、選択したイオンとピークリストに記載されたその他の各イオンとの質量差を算出する工程と、
前記計算処理部において、質量差が所望分子の組み合わせ合計値と一致した場合、前記選択したイオンと質量差が所望分子の組み合わせ合計値と一致した全てのイオンをインクルージョンリストに実時間で格納する工程と、
前記計算処理部において、インクルージョンリストの中からプリカーサイオンを選択する工程と、
前記計算処理部において、選択したプリカーサイオンを解離させた質量スペクトルを取得する工程と、
前記計算処理部において、質量差が所望分子の組み合わせ合計値と一致しなかった場合、イオンを解離させることなく質量スペクトルを取得する工程と
を有する質量分析方法。 - 分析前に前記所望分子及び/又はその分子量を設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の質量分析方法。 - 分析前に修飾分子及び/又はその分子数範囲を設定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の質量分析方法。 - 前記分離部は、液体クロマトグラフィー又はガスクロマトグラフィーを用いる
ことを特徴とする請求項1に記載の質量分析方法。 - 前記ピークリストから選択されたイオンごとにインクルージョンリストを作成する
ことを特徴とする請求項1に記載の質量分析方法。 - プリカーサイオンとして選択されたイオン、又はプリカーサイオンが格納されていたインクルージョンリストに記載の全てのイオンをインクルージョンリストから除外する
ことを特徴とする請求項1に記載の質量分析方法。 - プリカーサイオン強度情報に基づいてデータ取得時間を設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の質量分析方法。 - 第1のインクルージョンリストから選択された第1のプリカーサイオンを解離させた質量スペクトルからフラグメントイオンの積算量を算出する工程と、
フラグメントイオンの前記積算量が閾値以上の場合、第2のインクルージョンリストからプリカーサイオンを選択し、第2のプリカーサイオンを解離させた質量スペクトルを取得する工程と、
フラグメントイオンの前記積算量が閾値以下の場合、前記第1のプリカーサイオンを解離させた質量スペクトルを再取得し、前記第1のプリカーサイオンについて前回取得された質量スペクトルに加算し、フラグメントイオンの前記積算量を再算出する工程と
を実行することを特徴とする請求項1に記載の質量分析方法。 - インクルージョンリストから選択した任意のプリカーサイオンを衝突誘起解離、又は赤外多光子吸収解離で解離し、所望のイオンが観察された場合、インクルージョンリストの中からプリカーサイオンを選択し、イオンを解離させた質量スペクトルを取得する
ことを特徴とする請求項1に記載の質量分析方法。 - ピークリストに所望のイオンが観察された場合、ピークリストに記載されたイオンの中から任意の1イオンを選択し、ピークリストに所望のイオンが観察されなかった場合、イオンの質量スペクトルを取得する
ことを特徴とする請求項1に記載の質量分析方法。 - 全イオンを衝突誘起解離、又は赤外多光子吸収解離で解離する
ことを特徴とする請求項10に記載の質量分析方法。 - プリカーサイオン候補から除外されたイオンを任意の1イオンとして選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の質量分析方法。 - 質量差が所望分子の組み合わせ合計値と一致したイオンは分析中又は分析後に分子組み合わせ構造を表示する
ことを特徴とする請求項1に記載の質量分析方法。 - 試料を分離する分離部と、
試料をイオン化するイオン源と、
特定の質量電荷比を有するイオンを単離するイオン単離部と、
イオンを解離するイオン解離部と、
イオンを質量分析する質量分析部と、
イオンの単離を制御する制御部と、
イオンから取得された質量スペクトルで検出されたイオン情報をピークリストに格納する機能と、前記ピークリストに記載されたイオンから任意の1イオンを選択する機能と、選択したイオンと前記ピークリストに記載されたその他の各イオンとの質量差を算出する機能と、算出された質量差が所望分子の組み合わせ合計値と一致した場合、前記選択したイオンと質量差が所望分子の組み合わせ合計値と一致した全てのイオンをインクルージョンリストに実時間で格納する機能と、前記インクルージョンリストの中からプリカーサイオンを選択する機能と、選択したプリカーサイオンを解離させた質量スペクトルを取得させる機能と、算出された質量差が所望分子の組み合わせ合計値と一致しなかった場合、イオンを解離させることなく質量スペクトルを取得させる機能とを含む計算処理部と
を有する質量分析装置。
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