(57)【要約】試料内パターン一致、群内パターン一致、ならびにさらなる分析またはデータ・マイニングを目的とするワード・マッチングを決定することが可能な種々のフィルターおよび逐次フィルターを用いることによって、複数のアミノ酸でのパターン一致を突き止める方法。フィルターとして、スコアリング・スキーム、ＭＳ／ＭＳにかけられる共通イオンの配列と走査回数との比較、およびパターン一致候補を得るための娘イオン減法を用いることが挙げられる。
2006510874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミノ酸試料間でのパターン・マッチングのための方法であって、
イオン化および質量分析法によって試料質量を分析するステップと、
試料内で、前記試料質量由来のイオンをマージして、第１の群および対照群を形成するステップと、
同様のパターンのイオンをマッチングするための手段を与えるステップと、
データ・マイニングで使用するための出力データ・ファイルを作成するステップと、
を含むことを特徴とするパターン・マッチングのための方法。
【請求項２】
約±０．３ダルトン範囲内で放出される娘イオンをマージし、１つの電荷状態のみで表されるイオン全てを記録するステップを含むことを特徴とする請求項１記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項３】
データ・ディレクトリーを作成し、ＤＴＡファイルを再生するステップを含むことを特徴とする請求項１記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項４】
前記マッチングするための手段が、全娘イオンのリストから特定の娘イオンを減じて≦±０．２５ダルトンであるならば、第１のスコアを、前記全娘イオンのリストから前記娘イオンを減じて≦±０．５０ダルトンであるならば、第２のスコアを、前記全娘イオンのリストから前記娘イオンを減じて≦±０．７５ダルトンであるならば、第３のスコアを、前記全娘イオンのリストから前記娘イオンを減じて≦±１．００ダルトンであるならば、第４のスコアを与えることによって、分子量にしたがって試料を比較することを含み、この際、Ｓ＞ｔ＿スコア、全て＿標的＞Ｔｄおよび全て＿照会＞Ｔｄ、ならびに１≦全て＿照会または全て＿照会／全て＿標的≦２であるならば、パターン一致候補が突き止められ、それによって、前記比較は、以下の値、すなわち、
ａ．Ｓ：累積スコア
ｂ．Ｑ＿比：一致物／全て＿照会比、
ｃ．Ｔ＿比：一致物／全て＿標的比、
ｄ．ｔ＿スコア＝３＊（（Ｑ＿比＋Ｔ＿比）／２）＊（全てと比較した一致物の許容比）
を有することを特徴とする請求項１記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項５】
前記マッチングするための手段が、ＭＳ／ＭＳにかけられる共通イオンの配列と走査回数とを比較するための手段を含むことを特徴とする請求項１記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項６】
前記マッチングするための手段が、娘イオン減法のための手段を含むことを特徴とする請求項１記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項７】
前記ファイルのワード・マッチングのための手段を含むことを特徴とする請求項３記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項８】
複数のアミノ酸試料中での固有配列のパターン・マッチングのための方法であって、
ａ．イオン化および質量分析法によって試料質量を分析するステップと、
ｂ．前記試料質量由来の分析される各イオンに対する作業ファイルを作成し、前記作業ファイルが、ＤＴＡファイル名、走査回数、親質量および電荷状態、ならびに娘イオン質量および強度対のリストを含むステップと、
ｃ．各作業ファイルを照会して、各親イオン（Ｑｉ）に対する親質量（Ｍｑｉ）および電荷状態（Ｃｑｉ）を得るステップと、
ｄ．前記Ｍｑｉおよび前記Ｃｑｉを有する標的作業ファイルを照会して、Ｍｑｉ±１．５ダルトン範囲であり、かつ電荷状態（Ｃｔ１−Ｃｔｍ）がＣｑｉと同じであるところの親質量（Ｍｔ１−Ｍｔｍ）減少を有する標的ＤＴＡリスト（Ｔ１−Ｔｍ）を得るステップと、
ｅ．娘パターンのＴ１−ＴｍリストのＴｊそれぞれとＱｉを比較するステップと、
ｆ．一致する娘イオンを取り出すステップと、
ｇ．スコアリング手段を施して、パターン一致候補を突き止めるステップとを含み、
前記パターン一致候補がデータ・マイニング等のさらなる分析のための直接用いられうることを特徴とするパターン・マッチングのための方法。
【請求項９】
前記作業ファイルがＤＴＡファイル名、走査回数、親質量、電荷状態、ならびに娘イオン質量および強度対のリストを含むことを特徴とする請求項８記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項１０】
前記作業ファイルが、各試料に対して、約±０．３ダルトン範囲内で放出される娘イオン全てをマージし、１つの電荷状態のみで表されるＤＴＡを記録することによって形成されることを特徴とする請求項８記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項１１】
｜Ｑｉｋ−Ｔｊｇ｜≦±１ダルトン（ここで１≦ｇ≦ｎ）であるならば、娘イオンが一致であることを特徴とする請求項８記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項１２】
前記一致が、かつ｜Ｑｉｋ−Ｔｊｇ｜≦±０．２５ダルトンであるならば第１のスコアを、｜Ｑｉｋ−Ｔｊｇ｜≦±０．５０ダルトンであるならば第２のスコアを、｜Ｑｉｋ−Ｔｊｇ｜≦±０．７５ダルトンであるならば第３のスコアを、｜Ｑｉｋ−Ｔｊｇ｜≦±１．００ダルトンであるならば第４のスコアを与えられ、
ａ．Ｓ＞ｔ＿スコア、
ｂ．全て＿標的＞Ｔｄおよび全て＿照会＞Ｔｄ、ならびに
ｃ．１≦全て＿照会または全て＿照会／全て＿標的≦２
であるならば、前記比較がパターン一致候補とみなされ一致候補ＱＴリストに含まれることを特徴とする請求項１１記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項１３】
ＤＱＴを算出して、トレンドによって、試料間の標準ＤＱＴと比較するステップを含むことを特徴とする請求項８記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項１４】
距離によって、試料間のＤＱＴとＦＱＴとを比較するステップを含むことを特徴とする請求項８記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項１５】
試料を対にするステップを含み、比較の全回数が
【数１】
2006510874.tif 000032
によって定義されることを特徴とする請求項８記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項１６】
ＱｉおよびＴｊ間で一致候補を有する共通イオンを記録して、一致しない候補を分離ファイルに分離することステップを含むことを特徴とする請求項８記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項１７】
±１．５ダルトンのばらつきを有する親質量および電荷状態によって、パターン一致をクラスター化するステップを含むことを特徴とする請求項１６記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項１８】
アミノ酸イオンのワード一致比較で使用するためのＭＳサポート・ソフトウエア・プログラムに、一致パターンを入れるステップを含むことを特徴とする請求項８記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項１９】
データ・マイニング等のさらなる分析で使用するためにＤＴＡディレクトリーを再構築するステップを含むことを特徴とする請求項８記載のパターン・マッチングのための方法。
【請求項２０】
線形目盛上で共通イオンの配列と走査回数を比較するステップを含むことを特徴とする請求項８記載のパターン・マッチングのための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、アミノ酸組成を決定するための方法、より詳しくは、一致パターンを決定する方法を介した試験群間の配列発見に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析計（例えば、タンデム質量分析法（ＭＳ／ＭＳ）を実行するものが挙げられる）の使用は、アミノ酸配列の決定に有用であることが知られている。現在、利用可能な質量分析計は、質量範囲が広いイオンを掲示することが可能であり、ＭＳ／ＭＳが単一親質量の娘イオン分析を提供する。親イオンは、印加された追加電圧の周波数を用いることで選択され、娘イオンは、走査によって放出される。このことから、数多くの連続した娘イオン走査から再構成親イオン・スペクトラムを得ることが可能である。親イオンは該親イオンの共鳴周波数でのエネルギー・パルスによって励起され、娘イオンは該娘イオンの共鳴周波数でイオン・トラップから放出されうる。特異性を持たない固有アミノ酸配列を決定するための利用可能な手段である。
フィニガン・コーポレーション（Ｆｉｎｎｉｇａｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）に製造されているもの等のイオン・トラップ質量分析計は、静電場を利用しており、その中で、四重極トラップ場を用いることによってイオンが形成され、蓄積される。タンデム四重極イオン・トラップ質量分析計では、イオンは、イオン・トラップ中で形成および蓄積された後、質量分析計によって質量が選択され、この際、該イオンは、ガスまたは表面を用いた衝突誘起解離によって解離され、フラグメント・イオンは、質量またはエネルギー分析計によって分析される。タンデム四重極イオン・トラップ質量分析計の稼動中で、生成イオンまたは娘イオンは、衝突誘起解離を受けた前駆体イオンまたは親イオンを単離することによって生成される。衝突誘起解離は、端末キャップ電極間に励起波形を印加することによって生じうる。無線周波数電圧発生装置を用いて、端末キャップおよびリング電極間にＲＦ電圧を供給することができ、該リング電極は、イオンをトラップするための四重極場を持つ。追加のＲＦ発生装置は、端末キャップに連結され、トラップされたイオンをそれらの軸方向共鳴周波数で共鳴させる。これらの励起イオンは、バッファー・トラップ内に置かれた表面またはバッファー・ガス（例えば、ヘリウム）と衝突するとフラグメンテーションを受ける。端末キャップを穿孔して、イオン・トラップ場内の不安定なイオンを励起し、電子増倍管により検出することが可能である。基本ＲＦ電圧の振幅および／または周波数は、質量選択を与えるために変更されうる。その目標は、特定のイオンを単離することである。
タンデム・質量分析法を可能にする市販の四重極イオン・トラップ質量分析計は、衝突解離を誘起することによって単一親イオンを単離し、娘イオンを生成することができ、該娘イオンは、質量選択不安定走査による検出用のイオン・トラップから共鳴的に放出される。
【０００３】
注目すべき別の技術としては、端末キャップ両端への同時励起電圧または波形の印加が挙げられる。
トラップ中の任意の特有の娘イオンが放出された後、親イオン共鳴励起波形の印加によって、共鳴的に放出される複数の親イオンが生じ、該特有の娘イオンの検出中に、偽陽性読み取り値が生じる。
試料質量は、イオン化および質量分析計の任意の組合せによって分析してもよい。イオン化方法としては、限定はされないが、電子イオン化、化学イオン化、高速原子衝撃、脱離化学イオン化、プラズマ脱離、サーモスプレー、大気圧化学イオン化、ＭＡＬＤＩ、またはエレクトロスプレー・イオン化（ＥＳＩ）等の方法が挙げられる。主に、イオン化方法は、ＭＡＬＤＩまたはＥＳＩである。先行技術の質量分析計フォーマットは、単一でまたは種々の組合せで、翻訳産物の分析で使用するのに有用であることが知られている。これらのフォーマットは、限定はされないが、イオン化（Ｉ）技術を含み、該イオン化技術としては、限定はされないが、マトリックス支援レーザー脱離（ＭＡＬＤＩ）、連続的またはパルス型エレクトロスプレー（ＥＳＩ）および関連方法（例えば、イオンスプレーまたはサーモスプレー）、またはマッシブ・クラスター衝撃（ＭＣＩ）が挙げられる。これらのイオン源は、検出フォーマットと適合され、該検出フォーマットとしては、リニアまたは非リニア反射飛行時間（ＴＯＦ）、単一または多重四重極、単一または多重扇形磁場、フーリエ変換イオン・サイクロトロン共鳴（ＦＴＩＣＲ）、イオン・トラップ、およびそれらの組合せ（例えば、イオン・トラップ／飛行時間）が挙げられる。イオン化のために、多数のマトリックス／波長の組合せ（ＭＡＬＤＩ）または溶媒の組合せ（ＥＳＩ）を用いることができる。
質量分析計自体に関しては、プログラムの基体であるＭＳ／ＭＳスペクトルのパターンを生成するために用いられうる複数の種類のタンデム質量分析計がある。これらの質量分析計は、＋１電荷状態（ＭＡＬＤＩおよびＥＳＩ）と＋２、＋３、＋４等の電荷状態（ＥＳＩ）との両方で親イオンを生成する。プログラムは、親の電荷状態を親イオンに関連するデータの一部として考慮に入れる。質量分析計の種類としては、四重極、八重極、イオン・トラップ、またはＱＵＩＳＴＯＲ、飛行時間（ＴＯＦ）、リフレクトロン飛行時間、フーリエ変換イオン・サイクロトロン共鳴（ＦＴＩＣＲ、ＦＴＭＳとも呼ばれる）、扇形磁場、および扇形電磁場が挙げられる。
【０００４】
タンデム質量分析計は、任意の順序で、これらの装置の任意のものの２種類以上の同種または異種の組合せからなってよい（ハイブリッド機器）。フラグメンテーション方法としては、親イオンまたはそのフラグメントのポスト・ソース分解、あるいは比較的動かない標的（例えば、気体分子、他の親またはフラグメント・イオン、光子または電子、あるいは固体物）での親イオンもしくはフラグメント・イオンまたは準安定イオンの衝突誘起または衝突活性化分解が挙げられる。該組合せとしては、優先的には、四重極または八重極イオン・トラップ、四重極−四重極（ＤＣおよびｒｆ、またはｒｆのみ）−ＴＯＦ、イオン・トラップ−ＦＴＭＳ、ＴＯＦ−ＴＯＦ、イオン・トラップ−ＴＯＦ、あるいはＴＯＦ−ＰＳＤ−ＴＯＦが挙げられる。機器に起因するシグナルを数学的に変換またはフィルタリングすることができる。
このことを鑑みて、質量スペクトル・データから未知のタンパク質またはペプチドの配列を決定することは、アミノ酸の分子量に整合する膨大な数の可能性のある配列のために難しいと考えられる。試料、調製、装置製造、ノイズ・フィルトレーション、技術者の試料取り扱い等でのオフセットが原因で、複数の試料は、大分部の適用で容認できない読み取り値を生じる。さらに、アミノ酸合成における最近の進歩によって、数百万のペプチドおよびタンパク質配列の生成が可能になった。
従って、当該技術分野で必要とされるものは、そのような装置により生成されている膨大な量のデータを分析する方法である。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、四重極イオン・トラップ等の質量分析計によって分析されるような２つの試料群間の固有アミノ酸配列を決定する方法によりこの必要性を満たすものである。複数の試料由来のＭＳデータをＭＳイオン・トラップから入手し、該データは、標準化され、かつノイズ・リダクションを含んでよい。ＭＳデータ（ｄｔａ）は、アスキー（ＡＳＣＩＩ）フォーマットで与えられる。該データは、データ・ファイル（ｄｔａ）を示すフィルターとしてＭＳのノイズ・リダクションを含んでよい。同じイオンをマージすることによっておこなわれる試料内パターン一致に生データを配置して、第１の群（患者）および第２の群（対照）を形成する。その後、各群から得た２つの試料間の同じパターンを持つイオンをマージすることによって、各群を対でパターン・マッチングして、群間パターン一致を形成する。該パターンは、固有イオンの第１の群と、固有イオンの第２の群と、第１の群および第２の群間の共通イオンを有する第３の群とを与える。これを用いて、データ・ファイルとともに用いるためのデータ・ディレクトリーを作成する。その後、シークエスト（ＳＥＱＵＥＳＴ）等のＭＳユニットと抱き合わせたソフトウエアをワード・マッチングに用いることができる。この方法では、タンパク質マッチング（多重イオン）およびペプチド・マッチング（単一イオン）のために、群間比較をおこなう。
稼動中、最初に、試料を調製し、この際、各ＤＴＡ試料に対する特定のダルトン範囲の放出される娘イオンをマージし、ＤＴＡは、単一電荷状態で表される。走査回数と、各親イオン質量減少の差により親イオンもマージすることによって、全てのＤＴＡのデータを含有する試料のそれぞれに対する作業ファイルを作成する。
各作業ファイルを照会して、各親イオン（Ｑｉ）に対する親質量（Ｍｑｉ）および電荷状態（Ｃｑｉ）を得た後、標的作業ファイルを照会して、Ｍｑｉ±１．５ダルトン範囲であり、かつ電荷状態（Ｃｔ１−Ｃｔｍ）がＣｑｉと同じであるところの親質量（Ｍｔ１−Ｍｔｍ）減少を有する標的ＤＴＡリスト（Ｔ１−Ｔｍ）を得る。
親イオンを娘パターンのそれぞれと比較して、一致する娘イオンを取り出し、スコアリング・システムを用いて、各一致を記録する。該スコアリング・システムは、累積スコア、Ｑ＿比（一致物（ｍａｔｃｈｅｄ）／全て（Ｔｏｔａｌ）＿照会（Ｑｕｅｒｙ）比）、Ｔ＿比（一致物（ｍａｔｃｈｅｄ）／全て（Ｔｏｔａｌ）＿標的（Ｔａｒｇｅｔ）比）、およびｔ＿スコア（３＊（（Ｑ＿比＋Ｔ＿比）／２）＊Ｒｓ）を与え、ここで、Ｒｓは、全て（ｔｏｔａｌ）と比較した一致物（ｍａｔｃｈｅｄ）の許容比（％で）である。
ＱｉおよびＴｊ間で一致候補を有する共通イオン（試料２＿共通）を記録し、非一致候補を分離ファイル（試料１＿固有）および（試料２＿固有）に分離し、試料を比較して、親質量および電荷状態の対一致を得る。その後、一致をクラスター化し、娘イオン・パターンをクラスターのそれぞれの中で比較し、一致試料数／全試料数（Ｒｃ）比を算出し、この際、Ｒｃ＞＝Ｒｍであれば、該イオンは最終群＿共通リスト内に含まれる。
その後、ＤＴＡ名、親質量、電荷状態、および全ての娘イオンを含む各ファイルに対して群ｘ全体（固有＋共通）と名前を指定して、単一のファイルを構築することができる。その後、上記のファイルにもとづいてＤＴＡディレクトリーを構築し、異なる電荷状態を有する全てのＤＴＡを回復させ、各ＤＴＡに対する元のデータ・フォーマットを回復させ、各ＤＴＡに対する元のファイル名を回復させ、さらなるフィルタリングのために、シークエスト（ＳＥＱＵＥＳＴ）または同種類の検索用のサポーティング・ファイルを作成する。その後、タンパク質名上で群を集計し、ファイルを生成する。すなわち、ａ．群１＿固有＿有（ｗｉｔｈ）＿名称、ｂ．群２＿固有＿有（ｗｉｔｈ）＿名称、ｃ．群１＿固有＿無（ｗｉｔｈｏｕｔ）＿名称、ｄ．群２＿固有＿無（ｗｉｔｈｏｕｔ）＿名称であり、この際、群＿固有＿無＿名称リストは、任意のデータベース検索のために用い、群＿固有＿有＿名称リストは、データ・マイニング等のさらなる分析のために直接用いる。
【０００６】
本発明の目的は、質量分析法により与えられる試料群間の固有タンパク質種を見つける方法を提供することである。
本発明の別の目的は、さらなる分析で用いる任意のデータベース検索のための基盤を提供するイオン試料間の共通イオンの減法のためのアルゴリズムを開示することである。
本発明の別の目的は、親イオンに対するＭＳ２スペクトルおよび走査回数での娘イオン・パターンを利用することによる２つの試料間のイオン減法の使用を教示することである。
本発明のさらに別の目的は、複数のフィルターを逐次用いたイオン減法の使用を教示することである。
本発明のさらに別の目的は、共通イオンを突き止めるためのスコアリング・システムおよび／または一致比を開示することである。
本発明の別の目的は、ワード・マッチャーの使用を開示することである。
この発明の他の目的および利点は、添付の図面と関連して、例示および実施例によってこの発明の特定の実施形態が説明される以下の記載から明らかになるであろう。
図面は、この明細書の一部を構成し、本発明の好例の実施形態を含み、種々のその目的および特徴を例示する。
【０００７】
（図面の簡単な説明）
図１は、本発明のパターン・マッチャー・プログラムに対するフロー・チャートである。
図１Ａは、図１のフロー・チャートの続きである。
図２は、試料内パターン・マッチングのフロー・チャートである。
図３は、試料内パターン・マッチングのフロー・チャートである。
図４は、試料間パターン・マッチングのフロー・チャートである。
図５は、ＭＳ／ＭＳにかけられる共通イオンの走査回数と配列とを比較するチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
概ね図面を参照して、フィニガン（Ｆｉｎｎｉｇａｎ）またはアスキー（ＡＳＣＩＩ）フォーマットに変換される同様のＭＳ等の質量分析計から入力データ（ＤＴＡ）を得る。シークエスト（Ｓｅｑｕｅｓｔ）、キュースター（Ｑｓｔａｒ）、ソナー（Ｓｏｎａｒ）等の特定のＭＳと抱き合わせたソフトウエアからＤＴＡを得ることができる。ＭＳまたはソフトウエアは、ＤＴＡの標準化用のＭＳ装置に特有のノイズ・リダクション設備を含むことが可能である。回収されるＤＴＡは、特定のイオンまたはペプチド、具体的には、親質量および電荷状態、ならびに娘イオン質量および強度対に関するＭＳスペクトル・データを含み、作業ファイルを形成する。
データ作成に関しては、±０．３ダルトン範囲内で放出された全ての娘イオンをマージすることによって娘イオン娘ピーク・マージングをおこなう。イオン、すなわち親イオンおよび娘イオン両方の質量の機器読み取りは、ばらつきを生じることは周知である。製造元によると、ばらつきは、±０．３ダルトンであるが、±１．５ダルトンのばらつきが親質量で認められ、±１ダルトンのばらつきが娘イオン質量で認められた。したがって、ｂおよびｙ系列由来の２つの異なる娘イオンが非常に近い質量を有することは非常にまれであるので、同範囲で減少する娘イオンは、同じ娘イオンであると考えられる。１つの電荷状態のみで表される娘イオンの全てからリストを作成し、この際、異なる電荷状態は、娘組成を変化させず、走査回数は同じである。
その後、各試料中の親イオンを近接の走査回数でマージし、親イオンの質量の差は、約０．５ないし１．０ダルトン範囲内に減少する。上記の原理を用いて、ＤＴＡファイル名および走査回数、親質量および電荷状態、ならびに娘イオン質量および強度対のリストを含む全てのＤＴＡの詳細データを含有する各試料に対する作業ファイルを作成する。
【０００９】
娘イオン減法は、第２の試料（標的）と、これと比較する第一の照会試料（試料１）との間で起こる。上記に定義したように予め作成した作業ファイルを、照会ＤＴＡ（ｑｉ）中の親イオンのそれぞれに対して読み取り、親質量（Ｍｑｉ）および電荷状態（Ｃｑｉ）を得る。ＭｑｉおよびＣｑｉ両方を用いて標的作業ファイルを照会して、Ｍｑｉ±１．５ダルト範囲であり、かつ電荷状態（Ｃｔ１−Ｃｔｍ）がＣｑｉと同じであるところの親質量（Ｍｔ１−Ｍｔｍ）減少を有する標的ＤＴＡリスト（Ｔ１−Ｔｍ）を得る。すなわち、
Ｍｔｊ＝Ｍｑｉ±１．５ダルトン
Ｃｔｊ＝Ｃｑｉ（ここで、１≦ｊ≦ｍ）である。
娘パターンのＴ１−Ｔｍリスト中のＴｊのそれぞれとＱｉを比較する。一致が見られない場合、照会ＭＳ２を固有リストに配置する。一致が見られる場合、スコアリング・システムによる比較によって、一致をフィルタリングする。
スコアリング・システムでは、Ｑｉ中の各娘イオン（Ｑｉｋ）をＴｊ中の娘リスト全体（Ｔｊ１−Ｔｊｎ）と比較する。一致とみなされる場合、｜Ｑｉｋ−Ｔｊｇ｜≦±１ダルトン（ここで、１≦ｇ≦ｎ）であるならば、ＱｉｋおよびＴｊｇを、それぞれＱｉおよびＴｊから取り出す。
【００１０】
以下のスキーム（パーティション＝４に対して）にもとづいて、一致にスコアを与える。すなわち、
｜Ｑｉｋ−Ｔｊｇ｜≦±０．２５ダルトンであるならば、スコア＝５、
｜Ｑｉｋ−Ｔｊｇ｜≦±０．５０ダルトンであるならば、スコア＝４、
｜Ｑｉｋ−Ｔｊｇ｜≦±０．７５ダルトンであるならば、スコア＝２、
｜Ｑｉｋ−Ｔｊｇ｜≦±１．００ダルトンであるならば、スコア＝１である。比較により、以下の値が与えられる。すなわち、
ａ．Ｓ：累積スコア、
ｂ．Ｑ＿比（一致物／全て＿照会比）、
ｃ．Ｔ＿比（一致物／全て＿標的比）、
ｄ．ｔ＿スコア（３＊（（Ｑ＿比＋Ｔ＿比）／２）＊Ｒｓであり、ここで、ＲＳは、全てと比較した一致物の許容比（％で）である。
比較は、パターン一致候補としてみなされ、以下の条件に合致した場合、一致候補ＱＴのリストに含まれる。すなわち、
ａ．Ｓ＞ｔ＿スコア、
ｂ．全て＿標的＞Ｔｄおよび全て＿照会＞Ｔｄ、
ｃ．１≦全て＿照会または全て＿照会／全て＿標的≦２である。
ＱＴリストが単一候補を含む場合、この候補を一致としてみなし、ＱｉおよびＴｉを、それぞれ照会および標的リストから取り出す。
ＱＴリストが１つより多い一致候補を含む場合、以下の方法によって該リストをフィルタリングして、一致を見つける。すなわち、
ａ．ＤＱＴを算出する。すなわち、
ＤＱＴ＝中間（走査＿Ｑｉ）−中間（走査＿Ｔｊ）である（注記：ＤＴＡに対する走査回数は、一範囲でありうる）。
ｂ．トレンド、すなわち
ＤＱＴ＝走査＿Ｑ１−走査＿Ｔ１または
ＤＱＴ＝走査＿Ｑ１−走査Ｔｊ
によって、試料間でＤＱＴを標準ＤＱＴと比較する。
ここで、走査＿Ｑ１および走査＿Ｔｊは、２つの試料間での最高の一致とみなされる。ＤＱＴ＞１であり、Ｄｑｔ＜１であるならば、Ｔｊは、異なるペプチドに属し、ＴｊはＱＴリストから取り出されるものと考えられる。
ｃ．距離、すなわち、
ＦＱＴ＝ｋ＊（（走査＿Ｑｉ＋走査＿Ｔｊ）／２）によって、試料間のＤｑｔとＦＱＴを比較する。ここで、ｋは、線形関数走査＿ＱＴ＝ｆ（ｄｑｔ）＝ｋ＊ｄｑｔ＋ｂの傾きである。ｆ（ｄｑｔ）の関数は、線形相関に近接される。
ｄ．残りのＱＴリストから、最高スコアＳｊを有するＴｊを選択して、最終一致とする。
【００１１】
ＤＴＡのそれぞれは、特定の走査回数を有し、該走査回数は、イオンをカラムから取り出しＭＳ／ＭＳにより分析する際の表示であることに注意する。試料に対する走査回数の配列は、かなり安定している。しかし、該走査回数は、試料運転間で変わる。両方の被比較試料に同じイオンが存在する場合、該試料の一方のこのイオンの走査回数は、他方の試料とは異なる。２つの試料中のこの同じイオンの距離は、２０（走査回数６００）ないし４００（走査回数４０００）の範囲の走査回数の関数である。図５は、この開示で論議されるような２つの試料由来の抽出された共通イオンからのデータを用いて引き出された標準的な曲線を示す。
全ての照会ＤＴＡを比較に用いた後、２つの試料間の共通イオンを含有するコンセンサス・ファイルを作成する。各試料に固有のイオンに対して、ファイルを作成する。すなわち、
ａ．試料１２＿共通（一致イオンそれぞれのＤＴＡ名、親質量、電荷状態、パターン娘）、
ｂ．試料１＿固有、
ｃ．試料２＿固有である。
５．各群内で、上記のような対での比較に対して全ての考えられる方法で、試料を対にする。比較の全回数は、
【００１２】
【数１】
2006510874.tif 000003
で与えられる。ここで、ｎは、群を有する試料の数である。
【００１３】
試料２＿共通ファイルをマージして、親質量＋電荷状態を有する全てのエントリー（対一致）をハッシュする。全てのエントリーを、±１．５ダルトンのばらつきで、それらの親質量＋電荷状態に関してクラスター化する。それによって、各クラスターの構成要素は、元の対での一致を別とすれば、拡張一致に対する候補とみなされる。
パターン娘イオンに関する該クラスターそれぞれ内で、娘イオン・パターン比較をおこなう。その後、Ｒｃ比（一致試料数／全試料数）を算出する。Ｒｃ≧Ｒｍであるならば、最終群＿共通リストにイオンを含める。
クラスター内に任意の不一致がある場合、別のクラスターを作成して、それらを含める。Ｒｃを、これらのサブクラスターのそれぞれに対して算出し、次のように評価する。すなわち、Ｒｃ≧Ｒｍである。
１つのファイルを各群に対して作成する。すなわち、
ＤＴＡ名、親質量、電荷状態、全ての娘イオンを含む群ｘ＿全体（固有＋共通）である。
スコアリング・システムを繰り返して、２つの最終群ファイルを比較する。作成した最終群ファイルは、
ａ．群１＿固有、
ｂ．群２＿固有、
ｃ．群２＿固有である。
上記のファイルにもとづいて、３つのＤＴＡディレクトリーを再構築する。ＤＴＡの再構築は、
ａ．異なる電荷状態を有する全てのＤＴＡを回復し、
ｂ．各ＤＴＡに対して、元のデータ・フォーマットを回復し、
ｃ．各ＤＴＡに対して、元のファイル名を回復し、
ｄ．ソフトウエア（例えば、シークエスト（ＳＥＱＵＥＳＴ）、キュースター（Ｑｓｔａｒ））検索のためのサポーティング・ファイルを作成する、とおこなうべきである。
ＭＳと抱き合わせたソフトエウエアをさらに用いて、ペプチド配列をそれらの単一イオン間で比較することができる。これによって、特徴づけされていないイオンを、同じペプチド配列でタグされたそれらのイオン間での相関を考慮して再検討することができる。シークエスト（ＳＥＱＵＥＳＴ）等の抱き合わせプログラムによって断定される配列は、このステップでは対象ではなく、むしろ相関が対象である。さらに、該配列に関連するタンパク質名とともに断定される配列は、調査の補助を与える。
【００１４】
シークエスト（ＳＥＱＵＥＳＴ）検索によって、さらなるフィルタリングができる。しかし、シークエスト（ＳＥＱＵＥＳＴ）検索のＭ＊Ｎ数を有する代わりに、３つの集計結果のみがある。すなわち、
ａ．基準のための任意である共通物に対して１つ；
ｂ．群１に対して１つ；
ｃ．群２に対して１つである。
２．タンパク質名に関して群１および群２集計ファイルを減法することで、ファイル、すなわち
ａ．群１＿固有＿有＿名称、
ｂ．群２＿固有＿有＿名称、
ｃ．群１＿固有＿無＿名称、
ｄ．群２＿固有＿無＿名称を作成する。
例えば、６つのリーディング・フレーム・データベースを用いた任意のデータベース検索に対しては、群＿固有＿無＿名称リストを用いるべきである。  
データ・マイニングを含むさらなる分析のために、群＿固有＿有＿名称リストを直接用いることができる。
【００１５】
【表１】
2006510874.tif 000004
【００１６】
【表２】
2006510874.tif 000005
【００１７】
【表３】
2006510874.tif 000006
【００１８】
【表４】
2006510874.tif 000007
【００１９】
【表５】
2006510874.tif 000008
【００２０】
【表６】
2006510874.tif 000009
【００２１】
【表７】
2006510874.tif 000010
【００２２】
【表８】
2006510874.tif 000011
【００２３】
【表９】
2006510874.tif 000012
【００２４】
【表１０】
2006510874.tif 000013
【００２５】
【表１１】
2006510874.tif 000014
【００２６】
【表１２】
2006510874.tif 000015
【００２７】
【表１３】
2006510874.tif 000016
【００２８】
【表１４】
2006510874.tif 000017
【００２９】
【表１５】
2006510874.tif 000018
【００３０】
【表１６】
2006510874.tif 000019
【００３１】
【表１７】
2006510874.tif 000020
【００３２】
【表１８】
2006510874.tif 000021
【００３３】
【表１９】
2006510874.tif 000022
【００３４】
【表２０】
2006510874.tif 000023
【００３５】
【表２１】
2006510874.tif 000024
【００３６】
【表２２】
2006510874.tif 000025
【００３７】
【表２３】
2006510874.tif 000026
【００３８】
【表２４】
2006510874.tif 000027
【００３９】
【表２５】
2006510874.tif 000028
【００４０】
【表２６】
2006510874.tif 000029
【００４１】
【表２７】
2006510874.tif 000030
【００４２】
【表２８】
2006510874.tif 000031
【００４３】
実施例は、群１＿固有＿有＿名称、群２＿固有＿有＿名称、群１＿固有＿無＿名称、および群２＿固有＿無＿名称の概要を例示するものであり、この際、群＿固有＿無＿名称リストは、任意のデータベース検索のために用い、群＿固有＿有＿名称リストは、データ・マイニング等のさらなる分析のために直接用いる。
我々が我々の発明の特定の形態について例示および記載した一方で、本明細書に記載および提示されるステップの特定の形態または機構に限定されるものではないことが理解されるであろう。本発明の範囲から逸脱しない程度に様々な変更がなされることと、本発明は、図面に示されるものおよび本明細書に記載されるものに限定されるものではないことが当業者には自明であるだろう。
本発明をイオン・トラップ装置の文脈において例示してきたが、イオン化および質量分析計の任意の組合せによって試料質量を分析することができることが理解されるであろう。イオン化方法としては、限定はされないが、電子イオン化、化学イオン化、高速原子衝撃、脱離化学イオン化、プラズマ脱離、サーモスプレー、大気圧化学イオン化、ＭＡＬＤＩ、またはエレクトロスプレー・イオン化（ＥＳＩ）等の方法を挙げることができる。主に、イオン化方法は、ＭＡＬＤＩまたはＥＳＩである。
【００４４】
先行技術の質量分析計フォーマットは、単一でまたは種々の組合せで、翻訳産物の分析で使用するのに有用であることが知られている。これらのフォーマットは、限定はされないが、イオン化（Ｉ）技術を含み、該イオン化技術としては、限定はされないが、マトリックス支援レーザー脱離（ＭＡＬＤＩ）、連続的またはパルス型エレクトロスプレー（ＥＳＩ）および関連方法（例えば、イオンスプレーまたはサーモスプレー）、またはマッシブ・クラスター衝撃（ＭＣＩ）が挙げられる。これらのイオン源は、検出フォーマットと適合され、該検出フォーマットとしては、リニアまたは非リニア反射飛行時間（ＴＯＦ）、単一または多重四重極、単一または多重扇形磁場、フーリエ変換イオン・サイクロトロン共鳴（ＦＴＩＣＲ）、イオン・トラップ、およびそれらの組合せ（例えば、イオン・トラップ／飛行時間）が挙げられる。イオン化のために、多数のマトリックス／波長の組合せ（ＭＡＬＤＩ）または溶媒の組合せ（ＥＳＩ）を用いることができる。例えば、ＥＳＩ（バラスコビックＧ．Ａ．他（１９９６年）、サイエンス第２７３巻１１９９〜１２０２頁（Ｖａｌａｓｋｏｖｉｃ，  Ｇ．  Ａ．  ｅｔ  ａｌ．，  （１９９６）  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２７３：１１９９−１２０２））またはＭＡＬＤＩ（リーＬ．他（１９９６年）、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティー第１１８巻１６６２〜１６６３頁（Ｌｉ，  Ｌ．  ｅｔ  ａｌ．，  （１９９６）Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  １１８：１６６２−１６６３））質量分析法を用いて、サブアトモル（ｓｕｂａｔｔｏｍｏｌｅ）レベルのタンパク質が検出された。ＥＳ質量分析法は、フェン他（Ｆｅｎｎ  ｅｔ  ａｌ．）（ジャーナル・オブ・フィジカル・ケミストリー第８８巻４４５１〜５９頁（１９８４年）（Ｊ．  Ｐｈｙｓ．  Ｃｈｅｍ．  ８８，  ４４５１−５９  （１９８４））、ＰＣＴ出願第ＷＯ  ９０／１４１４８号）に紹介され、現行の応用例については、近年の総論（Ｒ．Ｄ．スミス他、アナリティカル・ケミストリー第６２巻８８２〜８９頁（１９９０年）（Ｒ．  Ｄ．  Ｓｍｉｔｈ  ｅｔ  ａｌ．，  Ａｎａｌ．  Ｃｈｅｍ．  ６２，  ８８２−８９  （１９９０））およびＢ．オードレイ、エレクトロスプレー質量分析法、スペクトロスコピー・ヨーロッパ第４巻１０−１８頁（１９９２年）（Ｂ．  Ａｒｄｒｅｙ，  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  Ｅｕｒｏｐｅ，  ４，  １０−１８  （１９９２）））に概説されている。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析法は、ヒレンカンプ他（Ｈｉｌｌｅｎｋａｍｐ  ｅｔ  ａｌ．）（「マトリックス支援ＵＶレーザー脱離／イオン化：巨大分子の質量分析法への新規アプローチ」、バイオロジカル・マス・スペクトロメトリー４９〜６０頁（バーリンゲームおよびマックロスキー（編））、エルゼビア・サイエンス・パブリッシャー（アムステルダム）、１９９０年（”Ｍａｔｒｉｘ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  ＵＶ−Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ／Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：  Ａ  Ｎｅｗ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  ｏｆ  Ｌａｒｇｅ  Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，”  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｍａｓｓ  Ｓｐ���ｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  （Ｂｕｒｌｉｎｇａｍｅ  ａｎｄ  ＭｃＣｌｏｓｋｅｙ，  ｅｄｉｔｏｒｓ）、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，  Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，  ｐｐ．  ４９−６０，  １９９０）に紹介された。ＥＳＩを用いたフェムトモル（ｆｅｍｔｏｍｏｌｅ）量の試料中での分子量の測定は、複数のイオン・ピークの存在のために非常に正確であり、該複数のイオン・ピークは全て、質量計算に用いることができる。
【００４５】
エレクトロスプレーに関しては、弱流束でキャピラリー管を通過する液体に大気圧下の強電場を印加することによって、エレクトロスプレーが生産される。電場は、１ｃｍ当たり約１０Ｅ６Ｖの電場を生成する０．３ないし２ｃｍ離れているキャピラリーと対極との間の３ないし６ｋＶの電位差を印加することによって得られる。この電場は、キャピラリー端に位置する液体表面で電荷を誘発し、該液体表面が分離して、高電荷小滴を形成する。低流速で同軸的に注入されたガスによって、該スプレーの拡散を限られた場所にすることができる。その後、これらの小滴は、加熱された不活性ガス（最も多くの場合、窒素）の膜を通過するか、または加熱されたキャピラリーを通過して、最後の溶剤分子を除去する。例えば、エドモンド・デ・ホフマンおよびヴィンセント・ストルーバント「質量分析法、原理および応用」第２版３５頁、ジョン・ワイリー&サンズ（ニューヨーク）、２００１年（”Ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ  ａｎｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ”  ２ｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ．  ２００１．  Ｅｄｍｏｎｄ  ｄｅ  Ｈｏｆｆｍａｎｎ  ａｎｄ  Ｖｉｎｃｅｎｔ  Ｓｔｒｏｏｂａｎｔ．  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  &  Ｓｏｎｓ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ．  Ｐａｇｅ  ３５）を参照せよ。
質量分析計自体に関しては、プログラムの基体であるＭＳ／ＭＳスペクトルのパターンを生成するために用いられうる複数の種類のタンデム質量分析計がある。これらの質量分析計は、＋１電荷状態（ＭＡＬＤＩおよびＥＳＩ）と＋２、＋３、＋４等の電荷状態（ＥＳＩ）との両方で親イオンを生成する。プログラムは、親の電荷状態を親イオンに関連するデータの一部として考慮に入れる。質量分析計の種類としては、四重極、八重極、イオン・トラップ、またはＱＵＩＳＴＯＲ、飛行時間（ＴＯＦ）、リフレクトロン飛行時間、フーリエ変換イオン・サイクロトロン共鳴（ＦＴＩＣＲ、ＦＴＭＳとも呼ばれる）、扇形磁場、および扇形電磁場が挙げられる。タンデム質量分析計は、任意の順序で、これらの装置の任意のものの２種類以上の同種または異種の組合せからなってよい（ハイブリッド機器）。フラグメンテーション方法としては、親イオンまたはそのフラグメントのポスト・ソース分解、あるいは比較的動かない標的（例えば、気体分子、他の親またはフラグメント・イオン、光子または電子、あるいは固体物）での親イオンもしくはフラグメント・イオンまたは準安定イオンの衝突誘起または衝突活性化分解が挙げられる。該組合せとしては、優先的には、四重極または八重極イオン・トラップ、四重極−四重極（ＤＣおよびｒｆ、またはｒｆのみ）−ＴＯＦ、イオン・トラップ−ＦＴＭＳ、ＴＯＦ−ＴＯＦ、イオン・トラップ−ＴＯＦ、あるいはＴＯＦ−ＰＳＤ−ＴＯＦが挙げられる。機器に起因するシグナルを数学的に変換またはフィルタリングすることができる。質量分析計を多数の装置に直接または間接的に連結することができ、該装置としては、限定はされないが、液体クロマトグラフィー、キャピラリー電気泳動、フリー・フロー電気泳動、ゲル電気泳動、多次元クロマトグラフィー、または多次元電気泳動に例示される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のパターン・マッチャー・プログラムに対するフロー・チャートである。
【図１Ａ】図１のフロー・チャートの続きである。
【図２】試料内パターン・マッチングのフロー・チャートである。
【図３】試料内パターン・マッチングのフロー・チャートである。
【図４】試料間パターン・マッチングのフロー・チャートである。
【図５】ＭＳ／ＭＳにかけられる共通イオンの走査回数と配列とを比較するチャートである。
【図１】
2006510874.tif 000033
【図１Ａ】
2006510874.tif 000034
【図２】
2006510874.tif 000035
【図３】
2006510874.tif 000036
【図４】
2006510874.tif 000037
【図５】
2006510874.tif 000038