既往肽組學分析中，主流方法是將質譜分析（MS）獲得的資訊與已知蛋白質序列數據庫進行比對來鑑定肽，但對於數據庫中未登記的肽，以及7個殘基以下資訊量較少的短肽，這種方法難以進行準確的分析。
九州大學五感應用器件研發中心的外山友美子助教、研究生院農學研究院的田中充副教授等人的研究團隊，將香豆素衍生化MS法應用於MS/MS分析，確立了一項不依賴現有序列數據庫、直接從質譜分析數據中解讀低分子肽序列的新型肽組學技術。相關成果已發表在《Analytical Chemistry》上。
圖1．新型肽組學技術工作流程（License: CC BY 4.0, Restriction: Credit must be given to the creator. Credit: 九州大學 田中充）
本次研究為實現短肽序列精準解讀，研究團隊聚焦於在肽末端添加具有香豆素骨架標籤的方法。通過添加標籤，質譜可採集到更多序列特徵資訊，使得以往難以解讀的短肽能夠被更準確地分析。
具體而言，對質譜中檢測到的肽進行MS/MS分析後，以N端修飾的香豆素標籤為起點，可檢測到肽鍵逐個斷裂的碎片離子（b離子）。通過其分子量差異，可從N端側逐一確定所結合的氨基酸種類，從而測定肽序列。
研究人員使用132種標準肽進行了對比驗證，既往方法中86種二肽僅正確鑑定42種，46種寡肽僅正確鑑定25種；而新方法成功正確鑑定了全部132種肽。此外，對食品來源樣品酪蛋白腖進行分析時，新方法鑑定出的肽數量也多於既往方法。
該技術使得以往被遺漏的短肽序列能夠被高精度、全面地測定，為探索食品和生物樣品中存在的未知短鏈肽提供了可能。本次成果有望應用於食品功能性評價、生物活性肽的發現以及疾病相關肽的探索等領域。
田中副教授表示：「正如‘測量是科學之母’所言的那樣，優秀的分析方法是支撐科學進步的根本。對於我們分析化學研究者而言，最大的成就感就是研發出能夠完整挖掘複雜樣品內在資訊的工具。倘若這項技術能被更多科研人員使用，助力開拓全新研究方向，那將是莫大的榮幸。今後我也會繼續深耕這類研究，踐行分析科研工作者的價值。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Analytical Chemistry
論文：N-terminal Coumarin Derivatization-aided De Novo Peptide Sequencing and its Application to Peptidomics using LC-trapped Ion Mobility Spectrometry-qTOF /MS
DOI：10.1021/acs.analchem.6c01542
