核酸的结构解析方法和核酸的结构解析装置与流程

本发明涉及核酸的结构解析方法和核酸的结构解析装置。

背景技术：

1、作为核酸的结构解析方法、即确定dna或rna的碱基序列或者确定化学修饰种类或实施了该化学修饰的部位的方法之中的一种，近年正在广泛利用使用质谱分析的方法。在这种解析中，使用能够执行伴有n-1次离子断裂的质谱分析即msn分析(n为2以上的整数)的质谱分析装置，对作为解析对象的核酸实施msn分析。即，将由目标核酸(待检核酸)生成的离子用适当的解离方法解离，生成使原离子(将其称为前体离子)片段化而形成的各种碎片离子(也称为产物离子)。根据m/z(质荷比)对该碎片离子进行分离、检测，制作表示各碎片离子的m/z和检测强度的质谱。

2、作为上述那样的核酸的msn分析中的前体离子的解离方法，已知下述方法：使前体离子与气体(通常为非活性气体)碰撞来促进解离的碰撞诱导解离(cid：collisioninduced dissociation)法、用红外线激光提高内部能量来促进前体离子解离的红外多光子解离(irmpd：infrared multiphoton dissociation)法、使负离子与前体离子碰撞的电子转移解离(etd：electron transfer dissociation)法、对前体离子照射电子的电子捕获解离(ecd：electron capture dissociation)法等。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2016-223777号公报

6、专利文献2：国际公开第2015/133259号

7、非专利文献

8、非专利文献1：stefan schurch,mass spectrometry reviews,2016,volume35,issue 4,pp.483-523

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、通过cid法或irmpd法将源自核酸的前体离子解离时，存在如下问题：容易生成核酸碱基(以下有时简称为碱基)丢失的碎片离子(碱基丢失离子)(例如，参照非专利文献1)或者容易产生前体离子的糖-磷酸骨架在多个位置解离而产生的内部碎片离子、从前体离子丢失不带电荷的化学种而生成的中性损耗离子。这些碱基丢失离子、内部碎片离子、或中性损耗离子对于推断碱基序列没有帮助，因此在使用cid法或irmpd法时，存在解析质谱并推断核酸的碱基序列的难度增加的问题。

3、另一方面，etd法或ecd法则不易生成上述那样的碱基丢失离子、内部碎片离子、或中性损耗离子。但是，etd法和ecd法通常仅对正离子有效，难以使负离子解离。需要说明的是，虽然也存在能够使负离子解离的被称为负型etd(netd)的方法，但是该方法也存在无法使1价的负离子解离的制约。另外，etd法和ecd法从其原理上来说仅能够进行多价离子的解离。众所周知的是，基质辅助激光解吸电离(maldi)法等通过电离法生成的离子主要是1价的正离子，因此如果不能进行1价的正离子的解离，则作为分析方法来说为一种明显的制约。

4、本发明是鉴于以上方面而作出的，其目的在于，提供可以应对各种电荷的前体离子且容易基于质谱来推断核酸结构的核酸的结构解析方法和核酸的结构解析装置。

5、用于解决问题的方案

6、为了解决上述课题而作出的本发明的核酸的结构解析方法具有：

7、had-msn分析步骤，通过对源自待检核酸的离子所在的空间导入氢自由基而使该离子解离，对由此生成的多个碎片离子进行质谱分析，由此收集上述多个碎片离子的m/z信息；和，

8、结构推断步骤，基于上述had-msn分析步骤所得到的上述多个碎片离子的m/z信息来推断上述待检核酸的结构。

9、另外，为了解决上述课题而作出的本发明的核酸的结构解析装置具有：

10、had-msn分析执行部，通过对源自待检核酸的离子所在的空间导入氢自由基而使该离子解离，对由此生成的多个碎片离子进行质谱分析，由此收集上述多个碎片离子的m/z信息；和，

11、结构推断部，基于通过上述had-msn分析执行部得到的上述多个碎片离子的m/z信息推断上述待检核酸的结构。

12、发明的效果

13、根据上述本发明的核酸的结构解析方法或核酸的结构解析装置，可以应对各种电荷的前体离子且能够容易地基于质谱推断核酸结构。

技术特征：

1.一种核酸的结构解析方法，其具有：

2.根据权利要求1所述的核酸的结构解析方法，其中，在所述结构推断步骤中通过从头测序来推断所述待检核酸的碱基序列，基于使所述多个碎片离子各自保持了针对核酸碱基或核苷酸的化学修饰基团的条件来进行所述从头测序。

3.根据权利要求1所述的核酸的结构解析方法，其中，在所述结构推断步骤中通过针对收录了多个已知核酸的碱基序列的核酸数据库的数据库检索来推断所述待检核酸的碱基序列，附有所述多个碎片离子各自保持了针对核酸碱基或核苷酸的化学修饰基团的条件地进行所述数据库检索。

4.根据权利要求1所述的核酸的结构解析方法，其中，在所述had-msn分析步骤中，在向所述空间导入氢自由基之前或导入氢自由基之后的至少一个期间向该空间导入中性粒子，并且激励存在于该空间的源自所述待检核酸的离子而使其与所述中性粒子碰撞，从而促进该离子的解离。

5.根据权利要求1所述的核酸的结构解析方法，其还具有cid-msn分析步骤，所述cid-msn分析步骤对源自所述待检核酸的离子所在的空间导入中性分子，使所述离子与该中性分子进行碰撞而使该离子解离，对由此生成的多个碎片离子进行质谱分析，由此收集所述多个碎片离子的m/z信息，

6.根据权利要求2所述的核酸的结构解析方法，其中，针对所述核苷酸的化学修饰基团为针对所述核苷酸中所含的糖的化学修饰基团。

7.一种核酸的结构解析装置，其具有：

8.根据权利要求7所述的核酸的结构解析装置，其中，所述结构推断部通过从头测序来推断所述待检核酸的碱基序列，基于所述多个碎片离子各自保持了针对核酸碱基或核苷酸的化学修饰基团的条件来进行所述从头测序。

9.根据权利要求7所述的核酸的结构解析装置，其中，所述结构推断部通过针对收录了多个已知核酸的碱基序列的核酸数据库的数据库检索来推断所述待检核酸的碱基序列，附有所述多个碎片离子各自保持了针对核酸碱基或核苷酸的化学修饰基团的条件地进行所述数据库检索。

10.根据权利要求7所述的核酸的结构解析装置，其中，所述had-msn分析部还在向所述空间导入氢自由基之前或导入氢自由基之后的至少一个期间向该空间导入中性粒子，并且激励存在于该空间的源自所述待检核酸的离子而使其与所述中性粒子碰撞，从而促进该离子的解离。

11.根据权利要求7所述的核酸的结构解析装置，其还具有cid-msn分析部，所述cid-msn分析部对源自所述待检核酸的离子所在的空间导入中性分子，使所述离子与该中性分子进行碰撞而使该离子解离，对由此生成的多个碎片离子进行质谱分析，由此收集所述多个碎片离子的m/z信息，

12.根据权利要求8所述的核酸的结构解析装置，其中，针对所述核苷酸的化学修饰基团为针对所述核苷酸中所含的糖的化学修饰基团。

技术总结
一种核酸的结构解析方法，其具有：HAD‑MS<supgt;n</supgt;分析步骤(101)，通过对源自待检核酸的离子所在的空间导入氢自由基而使该离子解离，对由此生成的多个碎片离子进行质谱分析，由此收集上述多个碎片离子的m/z信息；和，结构推断步骤(103)，基于上述HAD‑MS<supgt;n</supgt;分析步骤所得到的上述多个碎片离子的m/z信息来推断上述待检核酸的结构。由此，能够应对各种电荷的前体离子且容易基于质谱来推断核酸的结构。

技术研发人员：山内祥圣,高桥秀典
受保护的技术使用者：株式会社岛津制作所
技术研发日：
技术公布日：2024/10/17