Question 1

כיצד ספקטרומטריית מסות טנדם מבודדת ומנתחת ביו-מולקולות?

Accepted Answer

ספקטרומטריית מסות בטור (Tandem mass spectrometry) מקשרת בין שלבים מרובים של ספקטרומטריית מסות כדי לבודד ביו-מולקולה רצויה ולקבוע את הרכבה הכימי. מקור יונים ממיר את הדגימה ליונים, ומנתח מסות מפריד ביניהם על בסיס יחס המסה למטען. מנתח מסות מסוג קוואדרופול מאפשר רק ליוני קדם (precursor ions) ספציפיים לעבור, אשר נעים לאחר מכן אל תא התנגשות שבו אנרגיה מפרקת אותם ליוני תוצר (product ions) לצורך גילוי וניתוח.

Question 2

מהו התפקיד של תא ההתנגשות בספקטרומטריית מסות בטור (tandem mass spectrometry)?

Accepted Answer

תא ההתנגשות, שבדרך כלל הוא קוואדרופול נוסף, מקבל את יון המקור ומפעיל אנרגיה כדי לפרק אותו בתבנית צפויה. עוצמת המתח המופעל מאיצה את יון המקור לתוך תא ההתנגשות וקובעת את מידת הפרגמנטציה. המתח מועלה עד שיון המקור מגיע לשפע של כ-10% בהשוואה ליון התוצר בעל השפע הגבוה ביותר, ובכך מובטחת פרגמנטציה אופטימלית לצורך הניתוח.

Question 3

כיצד מסייעת דיסוציאציה מושרית התנגשות (CID) בזיהוי חלבונים?

Accepted Answer

דיסוציאציה מושרית התנגשות (CID) מעבירה אנרגיה באמצעות אטומים ניטרליים כדי לפרק יוני מוצא, בעיקר על ידי שבירה של קשרי פפטיד בין חומצותי אמנו. תבנית פרגמנטציה זו היא ייחודית לכל חלבון. תוכנת ניתוח משווה את הספקטרום המתקבל למסד נתונים של רצפי פפטידים ידועים, מה שמאפשר זיהוי של חלבונים לא ידועים מתוך פרגמנטים חופפים.

Question 4

מהו ניטור תגובה נבחרת (Selected Reaction Monitoring) ומדוע הוא שימושי?

Accepted Answer

ניטור תגובות נבחרות (SRM) הוא מצב סריקה שבו שני מנתחי המסה מקובעים ליחסי מסה-למטען ספציפיים, תוך התמקדות ביון קדם (precursor ion) ויון תוצר (product ion) מסוימים. הרגישות הגבוהה של SRM מאפשרת להשוות תקני פפטידים בריכוז ידוע לדגימות לא ידועות לצורך כימות חלבונים. שיטה זו מסננת את כל יוני התוצר למעט אחד, ובכך מגבירה את הרגישות ומשפרת את גבולות הגילוי עד פי 10.

Question 5

כיצד יכולה ספקטרומטריית מסות בטור (tandem mass spectrometry) לזהות מודיפיקציות לאחר תרגום?

Accepted Answer

ספקטרומטריית מסות בטור (Tandem mass spectrometry) מפרקת חלבונים לרכיבים קטנים יותר, ובכך מאפשרת קביעה של מיקומי מודיפיקציות פוסט-טרנסלציונליות (PTM) במקטעים או בחומצות אמינו ספציפיות. מודיפיקציות כגון פוספורילציה וגליקוזילציה הן חשובות באיתות תאי. עבור מודיפיקציות שקשה להבחין ביניהן על סמך מסה בלבד, כגון אצטילציה וטרימתילציה, מבוצעת הפרדה כרומטוגרפית לפני ניתוח בספקטרומטריית מסות.

Question 6

מדוע ספקטרומטריית מסות בטור (tandem mass spectrometry) יעילה לניתוח של ביו-מולקולות מורכבות?

Accepted Answer

לביומולקולות יש מבנים גדולים ומורכבים המקשים על קביעה ישירה של הרכבן המולקולרי. ספקטרומטריית מסה טנדם (Tandem mass spectrometry) בוחרת מולקולה רצויה ומפרקת אותה לתתי-יחידות רבות, ובכך חושפת את זיהויה ואת הרצף שלה. דפוס הספקטרום הייחודי הנוצר עבור כל ביומולקולה, בשילוב עם תוכנה להשוואה למסדי נתונים, מאפשר את פענוח מבניהם של חלבונים לא ידועים מתוך פרגמנטים חופפים.

Question 7

אילו שיטות יינון משמשות עבור ביו-מולקולות בספקטרומטריית מסות טנדם?

Accepted Answer

ביומולקולות מיוננות בדרך כלל באמצעות דסורפציה בלייזר בסיוע מטריצה או יינון בריס אלקטרוני. לאחר היינון, אות יון המוצא מותאם באופן אופטימלי על ידי כיוונון של אופטיקת הייונים. לאחר מכן מבודל מטרה ונבחרת שיטת פרגמנטציה, כגון דיסוציאציה בהשראת התנגשות, כאשר נרכשים מספר ספקטרומים המחושבים כממוצע עד להשגת יחס אות לרעש מספק.

ספקטרומטריית מסה טנדם - חידון הערכה