[MS] Mass spectrom 간단 정리

  단백질을 정량하고 (quantify) 어떤 단백질인지 알기 위해 (identify) mass spectrom을 사용할 수 있다.

 

  크게 4가지 단계로 구분할 수 있다: 1) Sample preparation, 2) Multi-dimensional separation, 3) Ionization, 4) Mass analysis

 

1. Sample preparation

  단백질을 분석할 때 보통은 뽑은 단백질을 peptide로 분리한 후 분석한다. Peptide에는 label을 달아준다. 이때 label은 색이 아니라 무게를 이용한 label을 사용한다. 대표적인 것으로 ICAT (for MS1), iTRAG (for MS2), TMT (for MS2)가 있으며, TMT가 한번에 할 수 있는 샘플 수가 가장 많기 때문에 요즘 주로 사용된다.

 

2. Multi-dimensional separation

  Labeling 이후에는 hydrophobicity를 이용하여 seperation한다. Size가 커질 수록 hydrophobicity가 커지기 때문에 size로 분리하는 셈이다. 이는 peptide를 분리하여 더 정확하게 정량하고 확인하기 위해서이다.

 

3. Ionization

  Peptide를 분석하기 위해서는 이온화되어야 한다. 이때 ESI (Electrospary ionization)나 MALDI (Matrix Assited Laser Desorption Ionization)을 사용할 수 있다. ESI에서는 분무기처럼 공기 중에 peptide를 뿌려주어 이온화하는 방식이고, MALDI는 laser를 쏴서 이온화하는 방식이다. 주로 전체 profiling을 할 때 ESI를 쓰고, 특정 단백질을 보고자 할 때는 MALID를 사용한다.

 

4. Mass analysis

  크게 두 종류가 존재한다.

 

1. MS: Peptide가 얼마나 있는지 알아내는 단계 (Quantify, Survey scan)
2. MS/MS: 어떤 peptide인지 알아내는 단계 (Identify, Data dependent scan)

  즉, 먼저 MS에서 Peptide의 mass를 측정하여 어떤 mass를 갖는 peptide가 얼마만큼 들어있는지 알 수 있다. 그 후, MS 결과 중 intensity가 높게 나온 peptide에 대해서 MS/MS를 진행하는데, 이는 peptide에 energy를 줘서 깨뜨린 후 sequencing하는 것이다. 일반적으로 깨뜨렸을 때 나오는 실제 spectrum과 DB 내용을 바탕으로 한 이론적 spectrum을 비교하여 가장 유사한 spectrum을 matching 시킨다.

 

  이를 위한 기술에는 TOF (Time of Flight, 주로 MALDI와 함께 사용), Q (Quadrupole), LIT (Linear ion trap) 등이 존재한다.