Post Source Decay ： PSD とは？

ポストソース分解（ Post Source Decay; PSD ）は、 MALDI-TOF-MS で、レーザー照射後に生成したイオンが、イオン源の加速電場を出た後の Drift Space （無電場領域）で、イオン自身の過剰な内部エネルギーまたは残留ガスとの衝突によって励起分解する現象である。

イオン源

+

Drift Space

PSD イオン

+

+

+

+

+ + + +

PSD では、リフレクターモードで測定する理由

++

+

+

+ + +

+

+

+

+

+

Drift Space

PSD が起きたとして・・・

飛んでいる間に分解していくので、各イオンの運動エネルギーはバラバラ。

（イオン化したときに、全てのイオンが同じ場所で、同じ速度で飛んでいる訳ではない。）

このまま、例えば、リニアモードで測定すると、同じ質量のイオンでも、バラバラに検出器に到達するので、分解能が悪くなる。

分解能を上げるため、イオンの運動エネルギーのバラツキの補正をする必要がある。

たくさんの電極を並べて、電場勾配をつくるイオン反射器を使うと、イオンの運動エネルギーのバラツキを打ち消すことができる。

高圧電源

++

運動エネルギーが大きいイオンは速いので、反射器に先に到着して、反射電場に逆らって奥まで入り込み、遠回りしてはね返る。運動エネルギーが小さいイオンは遅く到着するが、奥まで入れず近道をしてはね返る。

はね返ってきたイオンを検出することで、運動エネルギーのバラツキを揃える事ができるので、同じ質量電荷比を持つイオンを揃えて検出でき、分解能が上がる。

よって、 PSD では、イオン反射器を備えたリフレクターモードで解析を行う。

De novo sequencing とは、ペプチドの MS/MS スペクトルから、数学的演算によりアミノ酸配列を算出する技術のことをいう。 De novo はラテン語で、「初めから、新たに」を意味する。各アミノ酸のペプチド結合部分で順次切断された（ y or b イオン）一連のプロダクトイオンピークが検出されたスペクトルが得られれば、ピーク間の質量差がアミノ酸残基質量に相当するので、演算により推定アミノ酸配列を決定できる可能性が高くなる。

De novo sequencing とは？

　・・ Q N A G F

m/z

Q N A G F

y1y2y3y4

y1

y2

y3

y4

このように表されるはず

イオン化した

よって、ピーク間の質量差より元のアミノ酸配列を決定できる。 （ De novo sequencing ）

F G A N ・・

・・

y5Q

y5

例えば、右のようなペプチドを考えてみる

解析する際、 1 残基アミノ酸、測定時に生じるその誘導体、2 残基アミノ酸などのモノアイソトピック質量 で、質量が非常に近接したものを考慮する必要がある。例えば、ピーク間の質量差が 147.0 だった場合、この質量差に相当するアミノ酸残基は F （ Phenylalanine ）であるという予想がされがちであるが、実際は、 147.068であれば F であるが、 147.035であれば Met-O （ Methionine の酸化物）となる。これを識別するためには、小数点以下の桁数をより多く読み取れる高質量精度（ Q-TOF型の質量分析装置による）のスペクトルを得ることが必要となる。

De novo sequencing の注意点

モノアイソトピック質量

Lys （ K ）＝ 128.0949Gln （ Q ）＝ 128.0585

⊿＝ 0.0364

Trp （ W ）＝ 186.0793AD（ GE）＝ 186.0640

1 残基アミノ酸と 2 残基アミノ酸1 残基アミノ酸同士

⊿＝ 0.0153 etc・・・・

PSD （ MS/MS 解析）で De novo sequencing

++ +

+

イオン化

m/zm1 m2 m3

特定イオンの選択

励起分解

m/zm1

+

+

++

+

+ ++

m1m/z

PSD イオン

PSD イオンの中からｙ or ｂイオンを探し、ｙ１、ｙ２、ｙ３、・・・・・と各々のピークの差から順々に並べると、元の m1 のアミノ酸配列を決定することができる。

ただし、一般に PSD スペクトルには、通常の生成イオンの他に脱アンモニアや、脱 H2O などの分解物のピークも観測され、分解が進みすぎて解析が困難になることも多いと言われている。

検出器

イオン化していない分解産物は反射しない

リフレクター