概述

自上而下蛋白质组学通过质谱分析完整蛋白质，无需预先酶切。与从肽段推断蛋白质身份的常规自下而上方法不同，自上而下蛋白质组学测量蛋白质的完整质量，然后在质谱仪内部对其进行碎裂以获得序列信息。这种方法保留了完整的蛋白质背景，这意味着翻译后修饰、序列变体和选择性剪接形式的组合——统称为蛋白质形式——被观察为不同的分子种类。因此，自上而下蛋白质组学提供了自下而上方法基本不可见的蛋白质形式景观的直接和明确视图。

方法

完整蛋白质离子通过电喷雾电离引入质谱仪，产生一个电荷态包络，从中计算出分子质量。碎裂通过电子捕获解离（ECD）或电子转移解离（ETD）等技术实现，这些技术优先切割蛋白质主链，同时保留磷酸化和糖基化等不稳定修饰。蛋白质形式鉴定依赖于将测量的完整质量和碎片离子与预测蛋白质形式数据库进行匹配的算法。超高分���质谱仪如傅里叶变换离子回旋共振（FT-ICR）和 Orbitrap 仪器对于解析相关蛋白质形式之间的微小质量差异至关重要。

应用

自上而下蛋白质组学擅长表征翻译后修饰及其在单个蛋白质上的组合模式。它用于研究组蛋白修饰密码、抗体异质性和蛋白质降解产物。该方法补充了自下而上的蛋白质组学与质谱分析，并受益于相同的质谱仪器，同时提供对蛋白质形式生物学的独特见解，这对于理解疾病机制和开发精准疗法至关重要。