质谱分析（mass spectrometry）是一种广泛使用的蛋白质分析方法，但它的样本制备过程复杂且耗时。日本爱媛大学的研究人员近日开发出一种新方法，通过阴离子交换固相萃取离心柱来显著缩短制备时间。

这项研究成果于近日发表在《Chemical Communications》杂志上。新方法的好处在于不需要高度专业的操作技术，即可对痕量的细胞和组织样本开展质谱分析，且重现性良好。

近年来，随着蛋白质组学研究的流行，研究人员纷纷采用质谱技术来分析生物样本中的蛋白质成分。在检测蛋白质时，通常需要提取细胞中的蛋白质成分，并用蛋白酶将其消化至适合质谱分析的肽段。以这种方式消化蛋白质往往需要20个小时或更长时间。

此外，十二烷基硫酸钠（SDS）是一种常用于蛋白提取过程的表面活性剂。它会干扰质谱分析和蛋白质消化，因此在分析之前必须彻底去除。不过，去除SDS的代价是样本损失。

为了克服这些挑战，爱媛大学的研究人员开发出一种新颖的样本制备方法——AnExSp。它采用微升大小的离心柱，在一种名为StageTip的移液管吸头中安装阴离子交换固相萃取膜片，作为蛋白质消化的工具。


AnExSp的流程示意图（图片来自原文）

研究人员表示，通过富集膜片表面的蛋白成分，他们成功地在60分钟内完成了酶消化过程。同时，他们建立了最佳条件，仅仅从膜片上洗脱消化的肽段，而将样本中所含的SDS保留在膜片上，从而将样本损失降至最低。

他们将AnExSp与Orbitrap质谱仪的数据非依赖性采集（DIA）相结合，成功从1 μg培养细胞蛋白提取物中检测到大约7,000种不同的蛋白成分。“利用小体积的StageTip来建立样本预处理条件，AnExSp预处理未来可用于单细胞蛋白质组学研究，该领域近年来愈发受到关注，”他们表示。

此外，AnExSp方法还可以用于SDS-pAGE电泳实验的蛋白预处理。与传统的预处理方法相比，AnExSp表现出色，尤其是在检测长链消化肽段方面。研究人员成功实现了目标蛋白复合物的纯化以及长链交联肽段的高效检测，而后者用常规方法难以检测。

原文检索

Bottom-up/cross-linking mass spectrometry via simplified sample processing on anion-exchange solid-phase extraction spin column

DOI: https://doi.org/10.1039/D1CC05529A