质谱 Feature 与 PSM 概念详解：蛋白组定性定量结果差异解析
2026-07-10 来源:本站 点击次数:59
首先要搞懂质谱数据的组成信息。不考虑离子淌度的情况下，质谱数据包含三个维度的信息：质荷比（m/z），保留时间（RT）和信号强度（Intensity），示例如下。
首先，我们来理解一下feature的概念。
一个多肽分子往往含有几十甚至上百个碳原子，这就导致很大一部分多肽分子在合成时，“随机”抓到了一到多个 13C原子。抓到全12C 的多肽最轻，抓到 1 个 13C的重 1Da，抓到 2 个的重 2Da, 这种质量上的微小差异，在质谱图上就会拉开成一排等间距的峰（M(12C主峰)/M+1/M+2/M+3....），这一簇来自同一肽段的同位素峰即为一个feature。
但是，肽段在色谱柱上流出，经ESI源后，可能会带有不同电荷，形成不同m/z的母离子，便会形成不同的feature。也就是说，一条肽段可能会出现多个feature（图3），每个feature的积分面积先单独计算，然后加和作为对应肽段的总积分面积（Area）。
图3 PEAKS切换feature查看
我们再来看PSM（Peptide-Spectrum Match）的概念。
质谱在完成MS1一级谱的扫描之后，会对采集到的母离子进行碎裂及碎片离子的MS2二级谱采集。因为肽段在色谱柱上是随时间在一定时间内逐渐流出的，因此，可能会在不同的循环中采集到其MS2，从而得到与这条肽段匹配的多张二级谱，也就是多个PSM。
图4 切换二级谱
总的来讲，Feature是MS1层面的概念，与LFQ定量结果相关。PSM是MS2层面的肽段谱图匹配（Peptide-Spectrum Match），与Peptide序列鉴定，也就是定性相关。只要采集到好的MS2，就可以有定性，但不一定有定量结果，因为肽段如果没有检测到同位素峰或者信号不连续，则无法形成feature，峰面积就会是0。
所以，不要再问某个肽段的Area是0，那它鉴定出来可不可信了，因为这是两个层面的意义哦~
作为生物信息学的领军企业，BSI专注于蛋白质组学和生物药领域，通过机器学习和先进算法提供世界领先的质谱数据分析软件和蛋白质组学服务解决方案，以推进生物学研究和药物发现。我们通过基于AI的计算方案，为您提供对蛋白质组学、基因组学和医学的卓越洞见。旗下著名的PEAKS®️系列软件在全世界拥有数千家学术和工业用户，包括：PEAKS®️ Studio，PEAKS®️ Online，PEAKS®️ GlycanFinder, PEAKS®️ AB，ProteoformXTM,DeepImmu®️ 免疫肽组发现服务和抗体综合表征服务等。
（图1 Figure source：https://www.technologynetworks.com/analysis/articles/liquid-chromatography-including-hplc-uhplc-and-lcxlc-344048）
首先，我们来理解一下feature的概念。
一个多肽分子往往含有几十甚至上百个碳原子，这就导致很大一部分多肽分子在合成时，“随机”抓到了一到多个 13C原子。抓到全12C 的多肽最轻，抓到 1 个 13C的重 1Da，抓到 2 个的重 2Da, 这种质量上的微小差异，在质谱图上就会拉开成一排等间距的峰（M(12C主峰)/M+1/M+2/M+3....），这一簇来自同一肽段的同位素峰即为一个feature。
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图2: A-feature三维视图，B-feature二维投影视图
但是，肽段在色谱柱上流出，经ESI源后，可能会带有不同电荷，形成不同m/z的母离子，便会形成不同的feature。也就是说，一条肽段可能会出现多个feature（图3），每个feature的积分面积先单独计算，然后加和作为对应肽段的总积分面积（Area）。
图3 PEAKS切换feature查看
我们再来看PSM（Peptide-Spectrum Match）的概念。
质谱在完成MS1一级谱的扫描之后，会对采集到的母离子进行碎裂及碎片离子的MS2二级谱采集。因为肽段在色谱柱上是随时间在一定时间内逐渐流出的，因此，可能会在不同的循环中采集到其MS2，从而得到与这条肽段匹配的多张二级谱，也就是多个PSM。
图4 切换二级谱
总的来讲，Feature是MS1层面的概念，与LFQ定量结果相关。PSM是MS2层面的肽段谱图匹配（Peptide-Spectrum Match），与Peptide序列鉴定，也就是定性相关。只要采集到好的MS2，就可以有定性，但不一定有定量结果，因为肽段如果没有检测到同位素峰或者信号不连续，则无法形成feature，峰面积就会是0。
所以，不要再问某个肽段的Area是0，那它鉴定出来可不可信了，因为这是两个层面的意义哦~
作为生物信息学的领军企业，BSI专注于蛋白质组学和生物药领域，通过机器学习和先进算法提供世界领先的质谱数据分析软件和蛋白质组学服务解决方案，以推进生物学研究和药物发现。我们通过基于AI的计算方案，为您提供对蛋白质组学、基因组学和医学的卓越洞见。旗下著名的PEAKS®️系列软件在全世界拥有数千家学术和工业用户，包括：PEAKS®️ Studio，PEAKS®️ Online，PEAKS®️ GlycanFinder, PEAKS®️ AB，ProteoformXTM,DeepImmu®️ 免疫肽组发现服务和抗体综合表征服务等。
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