(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-20
(45)【発行日】2022-01-17
(54)【発明の名称】分析支援装置および分析支援方法
(51)【国際特許分類】
G01N 27/62 20210101AFI20220107BHJP
【FI】
G01N27/62 Y
G01N27/62 V
(21)【出願番号】P 2018157464
(22)【出願日】2018-08-24
【審査請求日】2020-11-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000001993
【氏名又は名称】株式会社島津製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100098305
【氏名又は名称】福島 祥人
(74)【代理人】
【識別番号】100108523
【氏名又は名称】中川 雅博
(74)【代理人】
【識別番号】100125704
【氏名又は名称】坂根 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100187931
【氏名又は名称】澤村 英幸
(72)【発明者】
【氏名】村瀬 雅樹
【審査官】吉田 将志
(56)【参考文献】
【文献】特表2007-532911(JP,A)
【文献】特開昭61-020856(JP,A)
【文献】特開2013-002967(JP,A)
【文献】特開2010-256101(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2014/0336951(US,A1)
【文献】特表2013-519099(JP,A)
【文献】再公表特許第2017/047580(JP,A1)
【文献】特開2006-284389(JP,A)
【文献】再公表特許第2015/102053(JP,A1)
【文献】特開2013-224867(JP,A)
【文献】特開2014-215172(JP,A)
【文献】特開平06-124686(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2017/0236697(US,A1)
【文献】再公表特許第2011/010372(JP,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01N 27/60 - G01N 27/70
G01N 27/92
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
既知のペプチド・バリアントの同定結果を示すデータベースおよび表示装置を用いた試料の分析支援装置であって、
未知のペプチド・バリアントを含む試料の質量スペクトルを取得し、取得された前記質量スペクトルを前記表示装置に表示させるスペクトル取得部と、
前記質量スペクトルにおけるいずれかのピークの指定を受け付ける第1の指定受付部と、
指定されたピークである指定ピークについての質量電荷比に対応する1以上のペプチド・バリアントを前記データベースから探索する探索部と、
前記探索部により探索された1以上のペプチド・バリアントを前記表示装置に表示させる探索結果表示部と、
前記表示装置に表示された1以上のペプチド・バリアントのうち、いずれかのペプチド・バリアントの指定を受け付ける第2の指定受付部と、
前記質量スペクトルにおけるピークのうち、指定されたペプチド・バリアントである指定ペプチド・バリアントと共通の構造を有する関連ペプチド・バリアントに対応する関連ピークを、前記指定ピークと当該関連ピークとの質量電荷比の差に基づいて推定する推定部と、
前記質量スペクトルにおいて前記関連ピークを識別可能に前記表示装置に表示させる識別表示部とを備える、分析支援装置。
【請求項2】
前記識別表示部は、前記関連ピークに対応する所定の指標を前記表示装置に表示させる、請求項1記載の分析支援装置。
【請求項3】
前記質量スペクトルにおいて、前記指定ペプチド・バリアントと前記関連ペプチド・バリアントとの構造の差異を識別可能に前記表示装置に表示させる差異表示部をさらに備える、請求項1または2記載の分析支援装置。
【請求項4】
前記差異表示部は、前記指定ペプチド・バリアントに対して異なる前記関連ペプチド・バリアントのアミノ酸残基を前記関連ピークに対応するように前記表示装置に表示させる、請求項3記載の分析支援装置。
【請求項5】
前記差異表示部は、前記指定ペプチド・バリアントと前記関連ペプチド・バリアントとの構造の差異をC末端とN末端とで区別可能に前記表示装置に表示させる、請求項3または4記載の分析支援装置。
【請求項6】
既知のペプチド・バリアントの同定結果を示すデータベースおよび表示装置を用いた試料の分析支援方法であって、
未知のペプチド・バリアントを含む試料の質量スペクトルを取得し、取得された前記質量スペクトルを前記表示装置に表示させるステップと、
前記質量スペクトルにおけるいずれかのピークの指定を受け付けるステップと、
指定されたピークである指定ピークについての質量電荷比に対応する1以上のペプチド・バリアントを前記データベースから探索するステップと、
探索された1以上のペプチド・バリアントを前記表示装置に表示させるステップと、
前記表示装置に表示された1以上のペプチド・バリアントのうち、いずれかのペプチド・バリアントの指定を受け付けるステップと、
前記質量スペクトルにおけるピークのうち、指定されたペプチド・バリアントである指定ペプチド・バリアントと共通の構造を有する関連ペプチド・バリアントに対応する関連ピークを、前記指定ピークと当該関連ピークとの質量電荷比の差に基づいて推定するステップと、
前記質量スペクトルにおいて前記関連ピークを識別可能に前記表示装置に表示させるステップとを含む、分析支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ペプチドの分析を支援する分析支援装置および分析支援方法に関する。
【背景技術】
【0002】
生体における多くの疾患の要因として、タンパク質の分解機構に関わる遺伝子の異常が報告されている。また、疾患等の細胞または組織の状態変化がタンパク質の分解機構の活動にも影響を与えることがある。そのため、タンパク質の分解機構の変動を把握することにより、疾患の要因を解明すること、または罹患の有無、程度もしくは種類等を診断することが可能になることが期待される。
【0003】
生体内でタンパク質が分解されることにより産生されるペプチド(内在性ペプチド)を分析することにより、タンパク質の分解機構の変動を把握することが可能である。ペプチドの一部は、血液または尿等の体液とともに体外に排出されるので、このようなペプチドを分析することにより、低侵襲的または非侵襲的に罹患の有無、罹患部位またはサブタイプを診断することができる可能性がある。
【0004】
試料に含まれるペプチドを分析するために質量分析を用いることができる。例えば、非特許文献1には、タンデム質量分析(MS/MS)を用いてペプチドを分析する方法が記載されている。この方法においては、ペプチドのフラグメントイオンに対応するピークを含むMS/MSスペクトルが取得される。デノボ・シーケンシングを用いた「PEAKS」と呼ばれるソフトウエアにより、MS/MSスペクトルにおけるピークを最も適切に解釈することができるフラグメントイオンのペプチドの配列が分析される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】Bin Ma, et al., "PEAKS: powerful software for peptide de novo sequencing by tandem mass spectrometry," Rapid Commun. Mass Spectrom., 2003, 17, 2337-2342
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
共通のタンパク質から産生された配列が異なる複数のペプチド(ペプチド・バリアント)は、疾患等の状態変化に対して異なる挙動を示すことがある。また、配列が類似するペプチドは、粗製性時に同一画分に溶出されて、高い精度で相対定量することも可能となる。したがって、共通のタンパク質から産生されたペプチド・バリアントの定量結果を組み合わせることにより、特定の疾患または特定のタンパク質の分解機構の変動に対して高い特異性を示すバイオマーカを開発することができる可能性がある。そのようなバイオマーカ候補を探索するために、体液などの生体試料から得られた質量スペクトル上に検出されるイオンピークから可能な限り多くのペプチド・バリアントを同定することが望ましい。
【0007】
イオンピークの同定には、当該ピークに対してMS/MS分析が行われる。ここで、ピークのMS/MS分析前に、当該ピークが分析の目的に鑑みて有用であると考えられるピークであるか否かを把握可能であることが好ましい。この場合、不要なピークの分析を行うことが回避され、所望のピークを効率よく分析することが可能になる。しかしながら、非特許文献1に記載された方法では、使用者は、ピークの分析前に当該ピークが所望のピークであるか否かを把握することができない。
【0008】
本発明の目的は、質量スペクトルにおける所望のピークの効率的な分析を可能にする分析支援装置および分析支援方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
(1)第1の発明に係る分析支援装置は、既知のペプチド・バリアントの同定結果を示すデータベースおよび表示装置を用いた試料の分析支援装置であって、未知のペプチド・バリアントを含む試料の質量スペクトルを取得し、取得された質量スペクトルを表示装置に表示させるスペクトル取得部と、質量スペクトルにおけるいずれかのピークの指定を受け付ける第1の指定受付部と、指定されたピークである指定ピークについての質量電荷比に対応する1以上のペプチド・バリアントをデータベースから探索する探索部と、探索部により探索された1以上のペプチド・バリアントを表示装置に表示させる探索結果表示部と、表示装置に表示された1以上のペプチド・バリアントのうち、いずれかのペプチド・バリアントの指定を受け付ける第2の指定受付部と、質量スペクトルにおけるピークのうち、指定されたペプチド・バリアントである指定ペプチド・バリアントと共通の構造を有する関連ペプチド・バリアントに対応する関連ピークを、指定ピークと当該関連ピークとの質量電荷比の差に基づいて推定する推定部と、質量スペクトルにおいて関連ピークを識別可能に表示装置に表示させる識別表示部とを備える。
【0010】
この分析支援装置においては、未知のペプチド・バリアントを含む試料の質量スペクトルが取得され、取得された質量スペクトルが表示装置に表示される。ここで、質量スペクトルにおけるいずれかのピークの指定が受け付けられ、指定されたピークである指定ピークについての質量電荷比に対応する1以上のペプチド・バリアントがデータベースから探索される。探索された1以上のペプチド・バリアントが表示装置に表示される。
【0011】
また、表示装置に表示された1以上のペプチド・バリアントのうち、いずれかのペプチド・バリアントの指定が受け付けられる。質量スペクトルにおけるピークのうち、指定されたペプチド・バリアントである指定ペプチド・バリアントと共通の構造を有する関連ペプチド・バリアントに対応する関連ピークが、指定ピークと当該関連ピークとの質量電荷比の差に基づいて推定される。質量スペクトルにおいて関連ピークが識別可能に表示装置に表示される。
【0012】
この構成によれば、使用者は、表示装置に識別可能に表示された関連ピークを視認することにより、所望の指定ペプチド・バリアントと共通の構造を有する関連ペプチド・バリアントが試料に含まれている可能性があるか否かを容易に確認することができる。関連ペプチド・バリアントが試料に含まれていることが確認された場合には、指定ピークおよび関連ピークについて、優先的にかつ詳細に分析を進めることができる。一方、関連ペプチド・バリアントが試料に含まれていることが確認されない場合には、当該試料についての不要な分析を行うことを回避することができる。これらの結果、質量スペクトルにおける所望のピークの効率的な分析を行うことができる。
【0013】
(2)識別表示部は、関連ピークに対応する所定の指標を表示装置に表示させてもよい。この場合、関連ピークを容易に識別可能に表示することができる。
【0014】
(3)分析支援装置は、質量スペクトルにおいて、指定ペプチド・バリアントと関連ペプチド・バリアントとの構造の差異を識別可能に表示装置に表示させる差異表示部をさらに備えてもよい。この場合、使用者は、指定ペプチド・バリアントと関連ペプチド・バリアントとの構造の差異を容易に認識することができる。
【0015】
(4)差異表示部は、指定ペプチド・バリアントに対して異なる関連ペプチド・バリアントのアミノ酸残基を関連ピークに対応するように表示装置に表示させてもよい。この場合、使用者は、指定ペプチド・バリアントに対して異なる関連ペプチド・バリアントのアミノ酸残基の差異を容易に認識することができる。
【0016】
(5)差異表示部は、指定ペプチド・バリアントと関連ペプチド・バリアントとの構造の差異をC末端とN末端とで区別可能に表示装置に表示させてもよい。この場合、使用者は、指定ペプチド・バリアントと関連ペプチド・バリアントとの構造の差異が、C末端とN末端とのいずれにあるのか、あるいはC末端とN末端との両方にあるのかを容易に認識することができる。
【0017】
(6)第2の発明に係る分析支援方法は、既知のペプチド・バリアントの同定結果を示すデータベースおよび表示装置を用いた試料の分析支援方法であって、未知のペプチド・バリアントを含む試料の質量スペクトルを取得し、取得された質量スペクトルを表示装置に表示させるステップと、質量スペクトルにおけるいずれかのピークの指定を受け付けるステップと、指定されたピークである指定ピークについての質量電荷比に対応する1以上のペプチド・バリアントをデータベースから探索するステップと、探索された1以上のペプチド・バリアントを表示装置に表示させるステップと、表示装置に表示された1以上のペプチド・バリアントのうち、いずれかのペプチド・バリアントの指定を受け付けるステップと、質量スペクトルにおけるピークのうち、指定されたペプチド・バリアントである指定ペプチド・バリアントと共通の構造を有する関連ペプチド・バリアントに対応する関連ピークを、指定ピークと当該関連ピークとの質量電荷比の差に基づいて推定するステップと、質量スペクトルにおいて関連ピークを識別可能に表示装置に表示させるステップとを含む。
【0018】
この分析支援方法によれば、使用者は、表示装置に識別可能に表示された関連ピークを視認することにより、所望の指定ペプチド・バリアントと共通の構造を有する関連ペプチド・バリアントが試料に含まれている可能性があるか否かを容易に確認することができる。関連ペプチド・バリアントが試料に含まれていることが確認された場合には、指定ピークおよび関連ピークについて、優先的にかつ詳細に分析を進めることができる。一方、関連ペプチド・バリアントが試料に含まれていることが確認されない場合には、当該試料についての不要な分析を行うことを回避することができる。これらの結果、質量スペクトルにおける所望のピークの効率的な分析を行うことができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、質量スペクトルにおける所望のピークの効率的な分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【
図1】本発明の一実施の形態に係る分析支援装置を含む分析システムの構成を示す図である。
【
図3】分析支援装置の動作の一例を説明するための図である。
【
図4】分析支援装置の動作の一例を説明するための図である。
【
図5】分析支援装置の動作の一例を説明するための図である。
【
図6】分析支援装置の動作の一例を説明するための図である。
【
図7】分析支援装置の動作の他の例を説明するための図である。
【
図8】分析支援プログラムにより行われる分析支援処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
(1)分析支援装置
以下、本発明の実施の形態に係る分析支援装置および分析支援方法について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る分析支援装置を含む分析システムの構成を示す図である。
図1に示すように、分析システム100は、処理装置10、質量分析装置30およびデータベース記憶装置40を含む。
【0022】
処理装置10は、CPU(中央演算処理装置)11、RAM(ランダムアクセスメモリ)12、ROM(リードオンリメモリ)13、記憶部14、操作部15、表示装置16および入出力I/F(インターフェイス)17およびバス18により構成される。CPU11、RAM12、ROM13、記憶部14、操作部15、表示装置16および入出力I/F17はバス18に接続される。CPU11、RAM12およびROM13が分析支援装置20を構成する。
【0023】
RAM12は、CPU11の作業領域として用いられる。ROM13にはシステムプログラムが記憶される。記憶部14は、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記憶媒体を含み、分析支援プログラムを記憶する。CPU11が記憶部14に記憶された分析支援プログラムをRAM12上で実行することにより、後述する分析支援処理が行われる。
【0024】
操作部15は、キーボード、マウスまたはタッチパネル等の入力デバイスである。表示装置16は、液晶表示装置等の表示デバイスである。使用者は、操作部15を用いて分析支援装置20に各種指示を行うことができる。表示装置16は、質量分析装置30により生成された質量スペクトルおよび分析支援装置20による処理結果等を表示可能である。入出力I/F17は、質量分析装置30およびデータベース記憶装置40に接続される。
【0025】
質量分析装置30は、例えばマトリックス支援レーザ脱離イオン化(MALDI)法によるイオン源を用いたイオントラップ質量分析装置である。質量分析装置30は、生体内でタンパク質が分解されることにより産生された配列が異なる複数の内在性ペプチド(ペプチド・バリアント)を含む試料の質量分析を行うことにより質量スペクトルを生成する。質量スペクトルは、予め定められた質量電荷比の範囲において、質量電荷比と試料から生成されたイオンの検出強度との関係を示すスペクトルである。
【0026】
データベース記憶装置40は、サーバ等の大容量の記憶装置を含み、所定の質量電荷比を有するペプチド・バリアントの同定結果データベースを予め記憶している。同定結果データベースは、例えばタンパク質のアミノ酸配列データベースである「UniProt」を含む。
【0027】
分析支援装置20は、データベース記憶装置40に記憶された同定結果データベースに基づいて、質量スペクトルにおける使用者に所望のピークの質量電荷比に対応する1以上のペプチド・バリアントの配列を提示する。また、分析支援装置20は、提示された1以上のペプチド・バリアントのうち、使用者に所望のペプチド・バリアントと共通の配列を有するペプチド・バリアントに対応するピーク、およびペプチド・バリアント間の配列の差異を識別可能に提示する。以下、分析支援装置20の構成について説明する。
【0028】
(2)分析支援装置の構成
図2は、
図1の分析支援装置20の構成を示す図である。
図2に示すように、分析支援装置20は、機能部として、スペクトル取得部21、指定受付部22、探索部23、注釈表示部24、指定受付部25、推定部26、識別表示部27および差異表示部28を含む。
図1のCPU11が記憶部14に記憶された分析支援プログラムを実行することにより、分析支援装置20の機能部が実現される。分析支援装置20の機能部の一部または全てが電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。
【0029】
スペクトル取得部21は、質量分析装置30により生成された質量スペクトルを取得し、取得された質量スペクトルを表示装置16に表示させる。指定受付部22は、表示装置16に表示された質量スペクトルにおける検出強度のピークのうち、いずれかのピークの指定を受け付ける。使用者は、操作部15を操作することにより、表示装置16に表示された質量スペクトルにおける所望のピークを指定することができる。以下、指定受付部22により指定が受け付けられたピークを指定ピークと呼ぶ。
【0030】
探索部23は、指定ピークに対応する質量電荷比に対応する1以上のペプチド・バリアントを記憶部14に記憶された同定結果データベースから探索する。本実施の形態においては、指定ピークに対応する質量電荷比に所定の範囲内(例えば300ppm~400ppm以内)で合致する1以上のペプチド・バリアントが探索される。注釈表示部24は、探索部23により探索された1以上のペプチド・バリアントを表示装置16に表示させる。
【0031】
指定受付部25は、表示装置16に表示された1以上のペプチド・バリアントのうち、いずれかのペプチド・バリアントの指定を受け付ける。使用者は、操作部15を操作することにより、表示装置16に表示された1以上のペプチド・バリアントのうち、所望のペプチド・バリアントを指定することができる。指定受付部25により指定が受け付けられたペプチド・バリアントを指定ペプチド・バリアントと呼ぶ。
【0032】
推定部26は、表示装置16に表示された質量スペクトルにおけるピークのうち、指定ペプチド・バリアントと共通の配列を有するペプチド・バリアントに対応するピークを推定する。以下、指定ペプチド・バリアントと共通の配列を有するペプチド・バリアントを関連ペプチド・バリアントと呼び、関連ペプチド・バリアントに対応する関連ピークと呼ぶ。上記の関連ピークの推定は、指定ピークとの当該関連ピークとの質量電荷比の差に基づいて行われる。
【0033】
識別表示部27は、表示装置16に表示された質量スペクトルにおいて関連ピークを識別可能に表示させる。差異表示部28は、表示装置16に表示された質量スペクトルにおいて、指定ペプチド・バリアントおよび関連ペプチド・バリアントの配列の差異を表示させる。
【0034】
(3)分析支援装置の動作例
図3~
図6は、分析支援装置20の動作の一例を説明するための図である。
図3に示すように、スペクトル取得部21により取得された質量スペクトルが表示装置16に表示される。
図3においては、質量電荷比が約「1505」から約「1890」の範囲におけるピーク強度が縦軸方向に5倍に拡大されて表示されている。
図4~
図6においても同様である。使用者は、操作部15を操作してカーソルCを質量スペクトルにおける所望のピークに重ねることにより、当該ピークを指定ピークとして指定することができる。
【0035】
図4の例では、質量電荷比「1912.48」におけるピークが指定され、当該指定が指定受付部22により受け付けられる。この場合、指定ピークP0に対応する質量電荷比「1912.48」に所定の質量電荷比の範囲内で合致する1以上のペプチド・バリアントが記憶部14に記憶された同定結果データベース(本例ではタンパク質のアミノ酸配列データベース「UniProt」)から探索部23により探索される。探索部23により探索された1以上のペプチド・バリアントを示す一覧表Lが注釈表示部24により表示装置16に表示される。
【0036】
図4の一覧表Lには、探索された1以上のペプチド・バリアントの各々に対応する複数の情報として「m/z」、「Protein」、「start」、「end」、「sequence」および「distance」が記載されている。「m/z」は、登録された質量電荷比である。「Protein」は、登録されたタンパク質アクセッションID(識別子)である。「start」および「end」は、それぞれ登録されたタンパク質のアミノ酸配列におけるペプチドの開始残基の位置および終了残基の位置である。「sequence」は、登録されたタンパク質のアミノ酸配列である。「distance」は、指定ペプチド・バリアントの配列を示す文字列と登録されたペプチド・バリアントの配列を示す文字列とのレーベンシュタイン距離(編集距離)である。
【0037】
使用者は、操作部15を操作してカーソルCを一覧表Lの1以上のペプチド・バリアントにおける所望のペプチド・バリアントに重ねることにより、当該ペプチド・バリアントを指定ペプチド・バリアントとして指定することができる。
図5の例では、タンパク質アクセッションIDが「P07911」のペプチド・バリアントが指定され、当該指定が指定受付部25により受け付けられる。なお、当該ペプチド・バリアントは、ヒト・ウロモジュリン由来のペプチド・バリアントである。
【0038】
この場合、表示装置16に表示された質量スペクトルにおけるピークのうち、指定ペプチド・バリアントと共通の配列を有する1以上の関連ペプチド・バリアントにそれぞれ対応する1以上の関連ピークが推定部26により推定される。また、推定された1以上の関連ピークが識別表示部27により識別可能に表示装置16に表示される。
【0039】
図5の例では、質量電荷比「1755.45」、「1654.21」、「1767.40」および「1581.62」におけるピークがそれぞれ関連ピークP1~P4であると推定される。また、各関連ピークP1~P4の上方に指標「★」が表示されることにより、各関連ピークP1~P4が識別可能に表示される。また、
図5の例では、関連ピークP1~P4のみでなく指定ピークP0の上方にも指標「★」が表示されることにより、指定ピークP0が識別可能に表示される。
【0040】
使用者は、一覧表Lの所望の指定ペプチド・バリアントにカーソルCを重ねた状態で所定の操作(例えば操作部15のクリック操作)を行う。当該操作が指定受付部25により受け付けられた場合、指定ペプチド・バリアントに対して異なる関連ペプチド・バリアントのアミノ酸残基が、関連ピークに対応するように差異表示部28により表示装置16に表示される。本実施の形態においては、指定ペプチド・バリアントおよび関連ペプチド・バリアントの配列の差異がC末端とN末端とで区別可能に表示される。
【0041】
図6の例では、指定ペプチド・バリアントおよび複数の関連ペプチド・バリアントの配列が、指定ピークPおよび複数の関連ピークP1~P4の上方にそれぞれ表示される。また、C末端の配列の差異が、左の角括弧「[」、アミノ酸残基および矢印により表示される。C末端の配列の差異は、指標「†」によっても表示される。N末端の配列の差異が、右の角括弧「]」、アミノ酸残基および矢印により表示される。N末端の配列の差異は、指標「*」によっても表示される。
【0042】
具体的には、指定ピークP0から関連ピークP1に向かう矢印A1が表示されるとともに、矢印A1に対応するように文字「-[R」が表示される。この表記は、関連ピークP1に対応する関連ペプチド・バリアントが、指定ペプチド・バリアントに対してC末端のアルギニンが欠落した配列を有することを示す。また、関連ピークP1から関連ピークP2に向かう矢印A2が表示されるとともに、矢印A2に対応するように「-[T」が表示される。この表記は、関連ピークP2に対応する関連ペプチド・バリアントが、関連ピークP2に対応する関連ペプチド・バリアントに対してC末端のトレオニンが欠落した配列を有することを示す。
【0043】
同様に、指定ピークP0から関連ピークP3に向かう矢印A3が表示されるとともに、矢印A3に対応するように文字「-SG]」が表示される。この表記は、関連ピークP3に対応する関連ペプチド・バリアントが、指定ペプチド・バリアントに対してN末端のセリンおよびグリシンが欠落した配列を有することを示す。また、関連ピークP4から関連ピークP3に向かう矢印A4が表示されるとともに、矢印A4に対応するように「-SV]」が表示される。この表記は、関連ピークP4に対応する関連ペプチド・バリアントが、関連ピークP3に対応する関連ペプチド・バリアントに対してN末端のセリンおよびバリンが欠落した配列を有することを示す。
【0044】
さらに、指定ピークP0、関連ピークP1および関連ピークP2にそれぞれ対応するように指標「†」が表示される。この表記は、指定ペプチド・バリアントおよび関連ピークP1,P2にそれぞれ対応する関連ペプチド・バリアントが、C末端の構造が異なるペプチド・バリアント群であることを示す。指定ピークP0、関連ピークP3および関連ピークP4にそれぞれ対応するように指標「*」が表示される。この表記は、指定ペプチド・バリアントおよび関連ピークP3,P4にそれぞれ対応する関連ペプチド・バリアントが、N末端の構造が異なるペプチド・バリアント群であることを示す。
【0045】
図7は、分析支援装置20の動作の他の例を説明するための図である。
図7の例においては、質量電荷比「1654.21」におけるピークが指定ピークP0として指定される。また、質量電荷比「1581.62」におけるピークが関連ピークP1であると推定される。
【0046】
この例においては、指定ピークP0から関連ピークP1に向かう矢印A1が表示されるとともに、矢印A1に対応するように文字「-SGSV]+[TR」が表示される。この表記は、関連ピークP1に対応する関連ペプチド・バリアントが、指定ペプチド・バリアントに対してC末端にトレオニンおよびアルギニンが挿入されかつN末端のセリン、グリシン、セリンおよびバリンが欠落した配列を有することを示す。
【0047】
さらに、指定ピークP0に対応するように指標「†」が表示され、関連ピークP1に対応するように指標「*」が表示される。この表記は、指定ペプチド・バリアントおよび関連ピークP1に対応する関連ペプチド・バリアントが、互いに対してC末端およびN末端の構造が異なるペプチド・バリアント群であることを示す。
【0048】
(4)分析支援処理
図8は、分析支援プログラムにより行われる分析支援処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。まず、スペクトル取得部21は、質量スペクトルが取得されたか否かを判定する(ステップS1)。質量スペクトルが取得されない場合、スペクトル取得部21は、質量スペクトルが取得されるまで待機する。質量スペクトルが取得された場合、スペクトル取得部21は、取得された質量スペクトルを表示装置16に表示させる(ステップS2)。
【0049】
次に、指定受付部22は、いずれかのピークの指定が受け付けられたか否かを判定する(ステップS3)。使用者は、操作部15を操作することにより、ステップS2で表示された質量スペクトルにおいて、所望のピークを指定することができる。ピークの指定が受け付けられない場合、指定受付部22は、ピークの指定が受け付けられるまで待機する。
【0050】
ピークの指定が受け付けられた場合、探索部23は、指定ピークに対応する質量電荷比に合致する1以上のペプチド・バリアントを記憶部14に記憶された同定結果データベースから探索する(ステップS4)。また、注釈表示部24は、ステップS4で探索された1以上のペプチド・バリアントを示す一覧表Lを表示装置16に表示させる(ステップS5)。
【0051】
続いて、指定受付部25は、いずれかのペプチド・バリアントの指定が受け付けられたか否かを判定する(ステップS6)。使用者は、操作部15を操作することにより、ステップS5で表示された一覧表Lにおいて、所望のペプチド・バリアントを指定することができる。ペプチド・バリアントの指定が受け付けられない場合、指定受付部25はステップS3に戻る。ペプチド・バリアントの指定が受け付けられるまで、ステップS3~S6が繰り返される。
【0052】
ペプチド・バリアントの指定が受け付けられた場合、推定部26は、1以上の関連ピークを推定する(ステップS7)。識別表示部27は、ステップS7で推定された1以上の関連ピークを識別可能に表示装置16に表示させる(ステップS8)。
【0053】
その後、差異表示部28は、指定ペプチド・バリアントおよび関連ペプチド・バリアントの配列の差異の表示が指示されたか否かを判定する(ステップS9)。使用者は、操作部15を操作することにより、差異の表示を指示することができる。配列の差異の表示が指示されない場合、差異表示部28はステップS3に戻る。配列の差異の表示が指示されるまで、ステップS3~S9が繰り返される。配列の差異の表示が指示された場合、差異表示部28は、配列の差異を表示装置16に表示させる(ステップS10)。
【0054】
次に、差異表示部28は、分析支援処理の終了が指示されたか否かを判定する(ステップS11)。使用者は、操作部15を操作することにより、分析支援処理の終了を指示することができる。終了が指示されない場合、差異表示部28はステップS3に戻る。終了が指示されるまで、ステップS3~S11が繰り返される。終了が指示された場合、差異表示部28は、分析支援処理を終了する。
【0055】
(5)効果
本実施の形態に係る分析支援装置20において、使用者は、表示装置16に識別可能に表示された関連ピークを視認することにより、所望の指定ペプチド・バリアントと共通の構造を有する関連ペプチド・バリアントが試料に含まれている可能性があるか否かを容易に確認することができる。関連ペプチド・バリアントが試料に含まれていることが確認された場合には、指定ピークおよび関連ピークについて、優先的にかつ詳細に分析を進めることができる。一方、関連ペプチド・バリアントが試料に含まれていることが確認されない場合には、当該試料についての不要な分析を行うことを回避することができる。これらの結果、質量スペクトルにおける所望のピークの効率的な分析を行うことができる。
【0056】
また、指定ペプチド・バリアントと関連ペプチド・バリアントとの構造の差異として、指定ペプチド・バリアントに対して異なる関連ペプチド・バリアントのアミノ酸残基が関連ピークに対応するように表示装置16に表示される。ここで、構造の差異は、C末端とN末端とで区別可能に表示される。したがって、使用者は、指定ペプチド・バリアントと関連ペプチド・バリアントとの構造の差異が、C末端とN末端とのいずれにあるのか、あるいはC末端とN末端との両方にあるのかを容易に認識することができる。
【0057】
(6)他の実施の形態
(a)上記実施の形態において、質量分析装置30はMALDI法によるイオン源を用いたイオントラップ質量分析装置であるが、本発明はこれに限定されない。質量分析装置30は、液体クロマトグラフィ質量分析装置(LC/MS)等の他の方式による質量分析装置であってもよい。
【0058】
(b)上記実施の形態において、分析支援装置20は差異表示部28を含むが、本発明はこれに限定されない。指定ペプチド・バリアントおよび関連ペプチド・バリアントの配列の差異が表示されなくてもよい場合には、分析支援装置20は差異表示部28を含まなくてもよい。
【0059】
(c)上記実施の形態において、カーソルCが質量スペクトルにおけるいずれかのピークに重ねられることにより当該ピークが指定ピークとして指定されるが、本発明はこれに限定されない。カーソルCがいずれかのピークに重ねられた状態で操作部15のクリック操作等が行われることにより、当該ピークが指定ピークとして指定されてもよい。
【0060】
(d)上記実施の形態において、カーソルCが一覧表Lにおけるいずれかのペプチド・バリアントに重ねられることにより当該ペプチド・バリアントが指定ペプチド・バリアントとして指定されるが、本発明はこれに限定されない。カーソルCがいずれかのペプチド・バリアントに重ねられた状態で操作部15のクリック操作等が行われることにより、当該ペプチド・バリアントが指定ペプチド・バリアントとして指定されてもよい。この場合、
図8の分析支援処理のステップS9の処理が省略される。
【0061】
あるいは、一覧表Lには、1以上のペプチド・バリアントにそれぞれ対応するチェックボックスが表示され、いずれかチェックボックスがチェックされることにより当該チェックボックスに対応するペプチド・バリアントが指定ペプチド・バリアントとして指定されてもよい。この場合においても、
図8の分析支援処理のステップS9の処理が省略される。
【0062】
(e)上記実施の形態において、関連ピークの上方に指標が表示されることにより関連ピークが識別可能に表示されるが、本発明はこれに限定されない。関連ピークが他のピークとは異なる色または異なる線種等で表示されることにより関連ピークが識別可能に表示されてもよい。
【0063】
(f)上記実施の形態において、指定ペプチド・バリアントおよび関連ペプチド・バリアントの配列が指定ピークおよび関連ピークの上方にそれぞれ表示されるが、本発明はこれに限定されない。指定ペプチド・バリアントおよび関連ペプチド・バリアントの配列は、表示装置16に表示されなくてもよい。あるいは、指定ペプチド・バリアントおよび関連ペプチド・バリアントの配列は、使用者の表示の要求に応答して表示されてもよい。
【0064】
一方で、指定ペプチド・バリアントおよび関連ペプチド・バリアントの配列が表示される場合には、指定ペプチド・バリアントと関連ペプチド・バリアントとの構造の差異を識別することが可能である。そのため、指定ペプチド・バリアントと関連ペプチド・バリアントとの構造の差異を示す角括弧、アミノ酸残基、矢印および指標等が表示されなくてもよい。
【0065】
(g)上記実施の形態において、C末端またはN末端の配列が異なるペプチド・バリアント群に対応するピークに指標「†」または「*」が表示されるが、本発明はこれに限定されない。C末端またはN末端の配列の差異は、角括弧、アミノ酸残基および矢印により区別可能である。そのため、C末端またはN末端の配列が異なるペプチド・バリアント群に対応するピークに「†」または「*」等の指標が表示されなくてもよい。
【符号の説明】
【0066】
10…処理装置,11…CPU,12…RAM,13…ROM,14…記憶部,15…操作部,16…表示装置,17…入出力I/F,18…バス,20…分析支援装置,21…スペクトル取得部,22…指定受付部,23…探索部,24…注釈表示部,25…指定受付部,26…推定部,27…識別表示部,28…差異表示部,30…質量分析装置,40…データベース記憶装置,100…分析システム,A1~A4…矢印,C…カーソル,L…一覧表,P0…指定ピーク,P1~P4…関連ピーク