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$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. La creación de sondas LLUF
- Las membranas de polietersulfona (2 cm 2) fueron selladas con paletas de polipropileno (triángulo de la Universidad de California en San Diego) por las membranas de encolado con epoxi en las fronteras de paletas. Una membrana cargada negativamente polietersulfona con un peso molecular de corte (MWCO) a 30 kDa fue utilizado.
- Un tubo de teflón de etileno propileno fluorado (diámetro interno / diámetro exterior, 0.35/0.50 cm) se adjunta a una salida del cilindro de una paleta de polipropileno triángulo por lo que la sonda LLUF puede ser conectado a una jeringa de 20 ml.
- Después de remojar la membrana polietersulfona en la saliva humana en una placa de cultivo (50 mm de diámetro), la presión negativa creada por la retirada de una jeringa. La jeringa con presión negativa condujo el proceso de ultrafiltración para el muestreo de las proteínas de la saliva.
- Las sondas se esteriliza con alcohol al 70% durante la noche antes de su uso. Para demostrar el cierre, se coloca las sondas LLUF en una soluciónción que contiene azul de dextrano (50 mg / ml) con una masa molecular medio de 2.000 kDa para 2 h. La ausencia de azul de dextrano en las muestras recogidas indica que no hay fugas desarrollado durante la fabricación de la sonda y de muestreo.
2. Extracción de saliva
- Toda la saliva se recogió a partir de tres voluntarios sanos (dos machos y una hembra de entre 20 y 40) que no tomaban medicamentos, sin signos evidentes de gingivitis o caries 6.
- Después de enjuagar la boca con agua, las muestras de saliva fueron recogidas por escupir, sin estimulación química, en un recipiente enfriado con hielo.
- Todas las muestras se agruparon y se mantuvo en hielo durante el procedimiento de recogida.
- Inmediatamente después de la recolección, la saliva (200 l), se aplicó para el muestreo con sondas LLUF. El muestreo se llevó a cabo en una sala de 4 ° C.
- Proteínas de la saliva (1,0 g / l) con o sin LLUF colección sonda fueron sometidos directamente a nano-LC masa spectrometry análisis sin la digestión con tripsina. Las concentraciones de proteína se determinaron utilizando un ensayo de proteínas Bio-Rad 12.
3. NanoLC LTQ-MS Análisis
- Las muestras de saliva no-digerido (5 l) se cargaron directamente a la columna trampa del sistema Eksigent nanoLC por el inyector automático, utilizando 100% de tampón A. (2% acetonitrile/0.1% de ácido fórmico) El nanoLC estaba on-line, junto con un espectrómetro de masas Finnigan LTQ.
- Después de la carga y de lavado de la muestra, la válvula se cambió y 500 nl / min gradiente lineal fue entregado a la trampa y la columna de separación (10 cm de longitud, 100 m, id en la casa llenas de Synergi 4 micras, C18). El gradiente fue de 0 a 50% de tampón B (80% acetonitrile/0.1% de ácido fórmico) en 45 min.
- Los instrumentos nanoLC LTQ-MS fueron operados en el modo de datos dependiente de Xcalibur. MS / MS espectros de los más fuertes cuatro iones MS encima una intensidad de 1 x 10 5 se recogieron con exclusión dinámicohabilitado y la energía de colisión fijó en 35%.
- Cada muestra se realizará dos veces por el sistema de nanoLC LTQ-EM. Las muestras de tres preparaciones separadas fueron utilizados. Esos péptidos detectables en tres muestras separadas se enumeran en las Tablas 1 y 2 suplementarios. Representante de nanoLC LTQ-MS espectros se ilustra en la Figura 3.
4. Análisis de datos y búsqueda de datos de proteínas
- Cada archivo RAW se convierte en un archivo utilizando mzXML Readw.exe.
- El archivo mzXML fue la entrada en una SEQUEST Sorcerer 2 del sistema y búsquedas en contra de una base de datos generado por el hombre desde el Centro Nacional correspondiente para la Información Biotecnológica (NCBI) de bases de datos utilizando la proteína no enzimática especificidad. La tolerancia de la masa del ión precursor se fijó en 1,5 Da. Una masa molecular de 16 Da se añadió a la metionina de la búsqueda de diferencial para dar cuenta de la oxidación.
- Después de la búsqueda SEQUEST, los resultados fueron filtrados automáticamente, validó und muestra PeptideProphet y ProteinProphet [Institute for Systems Biology (ISB)]. PeptideProphet estima una probabilidad global (p) una asignación de puntaje que el péptido es "correcto" frente a "incorrecta" sobre la base de las puntuaciones SEQUEST es (Xcorr, ΔCn, Sp., RSP) y la información adicional de cada secuencia de péptido identificado. ProteinProphet calcula una puntuación de probabilidad 0 a 1 para cada proteína sobre la base de péptidos asignados a MS / MS espectros.
- Para minimizar falsas identificaciones positivas se utilizó estrictos criterios de filtro. En primer lugar, el mínimo de corte P puntuación se fija en 0,8 para cualquier péptido aceptada para asegurar error muy baja (mucho menor que 3%) y la sensibilidad razonablemente buena. En segundo lugar, todos los péptidos con> 0,8 puntuación de P deben tener alta correlación cruzada (Xcorr) más bajos al mismo tiempo: 1.9, 2.2 y 3.0 para +1, +2, y la carga 3.
5. La eliminación de las bacterias orales con sondas LLUF
- Para determinar la capacidad de sondas LLUF para eliminar elbacterias de la boca, la saliva antes y después de LLUF sonda de recogida (Sección 3) se extendió sobre placas de agar para la detección de bacterias.
- Las bacterias aerobias se cultivaron en un antibiótico libre de Lauria-Bertani placa de agar (LB) a 37 ° C durante un día.
- Las bacterias anaerobias se cultivaron en una placa libre de antibióticos Brucella agar caldo (BD, Sparks, MD) bajo condiciones anaerobias que utilizan Gas-Pak (BD Biosciences, San Jose, CA) a 37 ° C durante un día.
6. Los resultados representativos
1. La fabricación de sondas de toma de muestras de saliva y LLUF en un entorno imitado por vía oral
Si la saliva de muestreo se puede realizar como chupar una piruleta, el procedimiento se evitará la degradación de la saliva escupido en la 13-14 dispositivos de recolección. Es importante destacar que, también será posible controlar a los pacientes de forma dinámica y localmente de las cavidades orales. Además, si la preparación de la muestra utilizando la saliva se podría simplificar, los clínicos fácilmente facilitar el procedimiento para acelerar su decisión sobre la operación clínica que viene. La espectrometría de masas es una de las técnicas más sensibles para detectar e incluso proteínas de secuencias en un período muy corto de tiempo. Sin embargo, los procedimientos complicados para la preparación de la muestra han obstaculizado la utilización de esta técnica en la clínica. Además, se sabe que el aumento de las proteínas abundancia o proteínas con altos pesos moleculares en muestras clínicas (por ejemplo, amilasa en la saliva) proteínas máscara baja abundancia en el análisis de espectrometría de masas 15-16. Para superar los obstáculos mencionados anteriormente, hemos desarrollado un dispositivo de ultrafiltración piruleta-al igual que el nombre LLUF sondas (Figura 1). Una carga negativa polietersulfona membrana con un MWCO de 30 kDa (Figura 1A, una) se pegó a una paleta de polipropileno (Figura 1a, b). Se coloca delante de la sonda LLUF con la intención de filtrar proteínas más grandes en la saliva. Para imitar el medio ambiente humano por vía oral (Figura 1A, g), Una esponja (Figura 1A, e) se empapó en la saliva en una placa de cultivo (Figura 1A, f). Después de retirar completamente la jeringa (Figura 1A, d), la saliva se filtró comenzó a moverse a lo largo de un tubo conectado (Figura 1A, c), y se recogió.
2. Identificación de la saliva peptidome indígena por nanoLC LTQ-MS
Comparando LC cromatogramas, hemos encontrado cromatogramas distintos de saliva antes y después del muestreo LLUF (Figura 2), lo que indica que hay diferentes composiciones de proteínas en la saliva después del muestreo LLUF. Para determinar las composiciones de proteínas, se emplearon nanoLC-LTQ espectrometría de masas que se sabe que es capaz de péptidos de secuencia rápidamente de una mezcla de proteínas múltiple. Más importante aún, para simplificar la preparación de muestras con fines clínicos, toda la saliva, sin productos químicos o la digestión enzimática se aplicó por nanoLC-LTQ análisis de la EM. Inesperadamente, 131 péptidos quere identificado en la saliva no digerida (Tabla de consulta 1). Estos péptidos son fragmentos derivados de diversas proteínas ricas en prolina, la actina, alfa-amilasa, la globina alfa 1, beta-globina, histain 1, queratina 1, mucina 7, receptor de inmunoglobulina polimérica, satherin, y S100A9. Veintiséis únicos péptidos fueron identificados en la saliva después de la filtración con sondas LLUF (Supplemental Cuadro 2). Estos péptidos son fragmentos principalmente derivados de diversas proteínas ricas en prolina. Los péptidos derivados de proteínas tales como el receptor de inmunoglobulina polimérica (83,24 kDa) y la alfa-amilasa, fueron indetectables, lo que demuestra la capacidad de sondas LLUF en la eliminación de las proteínas más grandes y abundantes. Un espectro MS / MS del péptido PFIAIHAEAESKL correspondiente a un péptido interno de alfa-amilasa se ilustra en la Figura 3A. Lo más desconcertante es, después de la eliminación de proteínas más grandes, 18, de 26 péptidos secuenciados se detecta en la LLUF la sonda en la muestra de saliva (Tabla1). Estos 18 péptidos fueron derivados de proteínas ricas en prolina o proteínas hipotéticas que terminaron con una prolina (P) -. Glutamina (Q) (-PQ),-SR, SP-o-PP C-terminal Figura 3B muestra un MS / MS espectro del péptido PQGPPQQGGHPRPP que se detectó en el LLUF sonda en la muestra de saliva. El péptido puede ser derivado de prolina proteína rica subfamilia HaeIII 1 y 2 (Tabla 1).

Figura 1. Las composiciones de sondas LLUF y muestreo de toda la saliva de imitar la cavidad oral humana Panel A: (a) una polietersulfona semipermeable con un MWCO de 30 kDa, (b) una paleta de polipropileno, (c) un tubo de teflón fluorado de etileno propileno; (d) una jeringa de 20 ml Panel B:. una esponja (e) (una lengua imitada) se empapó en una placa de cultivo (f) que contiene la saliva humana para crearuna artificial cavidad oral humana (g). La presión resultante negativa creada por retirarse completamente una jeringa impulsa el líquido recogido para mover a lo largo de un tubo conectado (flecha) y hacia un espacio creado (punta de flecha) dentro de la jeringa. Bar: 2,0 cm.

Figura 2. Diferencial de LC / MS / MS cromatogramas de saliva antes y después del muestreo. LLUF proteínas (1,0 g / l) en la saliva humana entera se filtraron, sin o con una sonda LLUF. Las proteínas sin digestión tríptica fueron sometidos directamente a nanoLC-LTQ MS que se conjugó con un sistema Eksigent nano LC como se describe en Materiales y Métodos. Los cromatogramas de pico de base (con tiempos de retención 44-mim) de saliva antes (A) y después (B) de muestreo LLUF se ilustra.

Figura 3. Detección de la saliva por peptidome nanoLC-LTQ proteínas de la saliva MS secuenciación. antes (A) y después (B) de muestreo con sondas LLUF se analizaron por nanoLC-LTQ MS como se describe en los procedimientos experimentales. Peptidome saliva derivado de la saliva humana natural sin digestión tríptica se demostraron en las Tablas 1 y 2 suplementarios. Un péptido (PFIAIHAEAESKL) derivado de alfa-amilasa se detectó exclusivamente en una muestra de saliva sin colección con sondas LLUF (A), que ilustra que la capacidad de sondas LLUF en la eliminación de grandes proteínas. Muchos péptidos con-PQ,-SR,-SP-PP o C-terminales fueron únicamente en muestras después de sondas LLUF ultrafiltración. Un (PQGPPQQGGHPRPP) de péptidos derivados de diversas proteínas ricas prolina se muestra (B). MS / MS espectros con características "y" y "b" de la serie iones confirmado la identidad de ambos péptidos.

Figura 4. La eliminación de las bacterias orales que usan sondas durante LLUF. Una sonda LLUF se construyó como se describe en Materiales y métodos. La sonda se coloca en la saliva humana dentro de un entorno imitado por vía oral (Figura 1). La jeringa al final de LLUF sonda fue retirada para crear una presión negativa que condujo el proceso de ultrafiltración para el muestreo de saliva. Durante el muestreo, toda la saliva cruzado selectivamente a través de la membrana polietersulfona y acumulado en el interior de una jeringa. Toda la saliva antes de la toma de muestras con una sonda LLUF sirvió como control. La saliva (10 l) antes y después LLUF sonda de muestreo se extendió sobre placas de agar para la detección bacteriana Panel A:. Saliva con (+ LLUF) y sin (+ LLUF) LLUF sonda de muestreo se extendió de lado a lado sobre un antibiótico libre placa de agar LB a 37 ° C durante un día el Panel B:. La saliva con y sin LLUF sonda de muestreo se extendió sobre una placa de libre de antibióticos Brucella agar caldo debajo condiciones anaeróbicas usando Gas-Pak (BD Biosciences, San Jose, CA) a 37 ° C durante un día. Las bacterias no crecen en placas de agar se propagan con LLUF la sonda en la muestra de saliva, lo que demuestra la capacidad de las sondas LLCF en la eliminación de aeróbica, así como las bacterias anaerobias orales. Bar: 1,0 cm.
| Secuencia del péptido / péptido masa medido | Número de la accesión | Nombre |
| 1 | AGNPQGPSPQGGNKPQ GPPPPPGKPQ 2485.3 | gi | 41349484 | Prolina ricos en proteínas subfamilia BstNI una isoforma 2 de precursores |
| | gi | 41349482 | Prolina ricos en proteínas subfamilia BstNI una isoforma un precursor de |
| | gi | 60301553 | Prolina ricos en proteínas BstNI subfamilia 2 |
| 2 | GGHQQGPPPPPPGKPQ 1576.9 | gi | 4826944 | Prolina ricos en proteínas HaeIII subfamilia 2 |
| | gi | 9945310 | Prolina ricos en proteínas HaeIII una subfamilia |
| 3 | GPPPAGGNPQQPQAPPA GKPQGPPPPPQGGRPP 3126.2 | gi | 37537692 | Prolina ricos en proteína precursora subfamilia BstNI 4 |
| 4 | GPPPPGGNPQQPLPPPAGKPQ 2028.3 | gi | 113423660 | PREVISTO: proteína hipotética |
| 5 | GPPPPGKPQGPPPQGDKSRSP 2077.8 | gi | 113423262 | PREVISTO: isoforma proteína hipotética 5 |
| | gi | 41349482 | Prolina ricos en proteínas BstNI subfamilia una isoforma un precursor de |
| | gi | 60301553 | Prolina ricos en proteínas BstNI subfamilia 2 |
| | gi | 113423663 | PREVISTO: proteína hipotética |
| | gi | 41349484 | Prolina ricos en proteínas subfamilia BstNI una isoforma 2 de precursores |
| | gi | 41349486 | Prolina ricos en proteínas subfamilia BstNI un precursor de la isoforma 3 |
| 6 | GPPPPPPGKPQGPPPQ GGRPQGPPQGQSPQ 2918.5 | gi | 9945310 | Prolina ricos en proteínas HaeIII una subfamilia |
| 7 | GPPPQEGNKPQRPPPPGRPQ 2131.3 | gi | 113423660 | PREVISTO: proteína hipotética |
| 8 | GPPPQGGNKPQGPPPPGKPQ 2030 | gi | 113423663 | PREVISTO: proteína hipotética |
| | gi | 41349482 | Prolina ricos en proteínas subfamilia BstNI una isoforma un precursor de |
| | gi | 113423262 | PREVISTO: isoforma proteína hipotética 5 |
| | gi | 60301553 | Prolina ricos en proteínas BstNI subfamilia 2 |
| 9 | GPPPQGGRPQGPPQGQSPQ 1866.6 | gi | 4826944 | Prolina ricos en proteínas HaeIII subfamilia 2 |
| 10 | GPPQQGGHPPPPQGRPQ 1713.8 | gi | 9945310 | Prolina ricos en proteínas HaeIII una subfamilia |
| | gi | 4826944 | Prolina ricos en proteínas HaeIII subfamilia 2 |
| 11 | GPPQQGGHQQGPPPPPPGKPQ 2083.1 | gi | 9945310 | Prolina ricos en proteínas HaeIII una subfamilia |
| | gi | 4826944 | Prolina ricos en proteínas HaeIII subfamilia 2 |
| 12 | GRPQGPPQQGGHQQGP PPPPPGKPQ 2512.6 | gi | 4826944 | Prolina ricos en proteínas HaeIII subfamilia 2 |
| | gi | 9945310 | Prolina ricos en proteínas HaeIII una subfamilia |
| 13 | NKPQGPPPPGKPQGPP PQGGSKSRSSR 2720.2 | gi | 113423262 | PREVISTO: isoforma proteína hipotética 5 |
| | gi | 113423663 | PREVISTO: hyproteínas pothetical |
| 14 | PQGPPQQGGHPRPP 1450.1 | gi | 9945310 | Prolina ricos en proteínas HaeIII una subfamilia |
| | gi | 4826944 | Prolina ricos en proteínas HaeIII subfamilia 2 |
| 15 | QGRPQGPPQQGGHPRPP 1791.1 | gi | 4826944 | Prolina ricos en proteínas HaeIII subfamilia 2 |
| | gi | 9945310 | Prolina ricos en proteínas HaeIII una subfamilia |
| 16 | SPPGKPQGPPPQ 1186.9 | gi | 113423262 | PREVISTO: isoforma proteína hipotética 5 |
| | gi | 41349482 | Prolina ricos en proteínas subfamilia BstNI una isoforma un precursor de |
| | | gi | 60301553 | Prolina ricos en proteínas BstNI subfamilia 2 |
| | gi | 113423663 | PREVISTO: proteína hipotética |
| | gi | 41349484 | Prolina ricos en proteínas subfamilia BstNI una isoforma 2 de precursores |
| | gi | 41349486 | Prolina ricos en proteínas subfamilia BstNI un precursor de la isoforma 3 |
| 17 | SPPGKPQGPPPQGGNQ PQGPPPPPGKPQ 2720.3 | gi | 113423663 | PREVISTO: proteína hipotética |
| | gi | 41349482 | Prolina ricos en proteínas subfamilia BstNI una isoforma un precursor de |
| | gi | 113423262 | PREVISTO: isoforma proteína hipotética 5 |
| | gi | 60301553 | Prolina ricos en proteínas BstNI subfamilia 2 |
| 18 | SPPGKPQGPPQQEGNKPQ 1870.9 | gi | 37537692 | Prolina ricos en proteína precursora subfamilia BstNI 4 |
Péptidos Tabla 1. Eran exclusivamente detectables en las muestras recogidas LLUF.
Tabla de consulta 1. Haga clic aquí para ver la tabla suplementaria 1 .
Tabla de consulta 2. Haga clic aquí para ver la Tabla 2 suplementario .