埃德曼降解法（Edman Degradation）

埃德曼降解法創(chuàng)立于上世紀(jì)50 年代，該技術(shù)首先通過一系列化學(xué)反應(yīng)將蛋白質(zhì)或多肽的氨基（N）末端氨基酸去除，然后使用電泳或色譜法對其進(jìn)行鑒定，接著重復(fù)此過程，直到得到整個肽段的氨基酸序列1。

埃德曼降解法的局限性有以下幾點(diǎn)：

1) 降解過程緩慢，每個循環(huán)需要約1個小時；

2) 此方法僅適用于少于30個氨基酸長度的蛋白或多肽，較大的蛋白質(zhì)無法通過埃德曼測序進(jìn)行測序，對于樣品含量要求也較高；

3) 如果蛋白N端有翻譯后修飾（例如，乙酰化），此方法無法使用；

4) 此方法無法測得非α-氨基酸；

5) 埃德曼降解法僅能對單一的蛋白質(zhì)樣品進(jìn)行測序，因此與其他技術(shù)（如質(zhì)譜法）相比，它缺乏高通量能力，流程效率較低，不適用于樣品數(shù)量較多的情況；

雖然目前可以通過對蛋白質(zhì)進(jìn)行酶切或化學(xué)裂解以產(chǎn)生較短的多肽，然后進(jìn)行分離和測序，使以上問題得到緩解1，但埃德曼降解法固有的技術(shù)局限依然未得到解決，因此該方法不是理想的蛋白測序方法。

質(zhì)譜法（Mass Spectrometry）

質(zhì)譜技術(shù)與蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展給氨基酸測序帶來了新突破，并廣泛取代了埃德曼降解法。 基于質(zhì)譜的氨基酸測序流程包括蛋白質(zhì)酶切，多肽離子化，使用質(zhì)譜對其進(jìn)行分離和檢測。

質(zhì)譜氨基酸測序技術(shù)的難點(diǎn)之一在于質(zhì)譜儀的性能和靈敏度，不過目前的質(zhì)譜儀已經(jīng)相當(dāng)成熟，例如，Thermo Fisher生產(chǎn)的Orbitrap Fusion Lumos 和 Orbitrap Eclipse質(zhì)譜儀，從根本上提高了蛋白質(zhì)組分析的靈敏度，速度和準(zhǔn)確性，可用于高通量蛋白測定和大規(guī)模的標(biāo)記定量蛋白質(zhì)學(xué)分析等，是現(xiàn)在市場上最先進(jìn)的質(zhì)譜設(shè)備。

質(zhì)譜法測序的另一大技術(shù)難點(diǎn)在于如何擺脫對序列數(shù)據(jù)庫的依賴。目前大多數(shù)測序需要參考將測得的多肽序列在蛋白或基因組數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行搜索，再與同源序列進(jìn)行比對和匹配，然而由于一些蛋白序列尚未被測序或納入數(shù)據(jù)庫，這就很容易造成對某些蛋白的無法比對或錯誤識別。雖然可以通過優(yōu)化數(shù)據(jù)庫比對的算法和軟件來提高測序準(zhǔn)確率，但對于數(shù)據(jù)庫中不存在的全新蛋白來說意義不大。

針對上述問題的最佳解決辦法是蛋白質(zhì)進(jìn)行從頭測序（de novo sequencing），這是一種一種不依賴于任何已知的序列或者蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫信息，直接對蛋白質(zhì)氨基酸序列進(jìn)行測定的全新測序技術(shù)，通過高精度液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法與生物信息學(xué)算法的結(jié)合，該方法可以攻克上述技術(shù)難點(diǎn)，直接解碼氨基酸序列。

快序生物是抗體蛋白從頭測序的全球領(lǐng)跑者，團(tuán)隊開發(fā)了先進(jìn)的從頭蛋白測序軟件和蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，只需 0.1 mg的蛋白樣品，即可保證從 N 端到 C 端，重鏈輕鏈準(zhǔn)確配對的100%序列覆蓋，一舉攻克當(dāng)前氨基酸和蛋白測序的種種難關(guān)。

參考文獻(xiàn)

1. Alfaro, J. A. et al. The emerging landscape of single-molecule protein sequencing technologies. Nat Methods 18, 604-617, doi:10.1038/s41592-021-01143-1 (2021).

2. Hughes, C., Ma, B. & Lajoie, G. A. De novo sequencing methods in proteomics. Methods Mol Biol 604, 105-121, doi:10.1007/978-1-60761-444-9_8 (2010).