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Artículo de método

LERLIC-MS / MS para la caracterización en profundidad y cuantificación de glutamina y asparagina desamidación en escopeta Proteómica

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DOI:

10.3791/55626

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9 de abril de 2017

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* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Aquí se presenta un protocolo paso a paso de la longitud larga electrostática método (LERLIC-MS / MS) repulsión-hidrófilo interacción cromatografía-espectrometría de masas tándem. Esta es una metodología novedosa que permite por primera cuantificación tiempo y caracterización de los glutamina y asparagina isoformas de desamidación por proteómica escopeta.

Resumen

Caracterización de la desamidación de proteínas es imprescindible para descifrar el papel (s) y las potencialidades de esta modificación postraduccional de proteínas (PTM) en la patología humana y otros contextos bioquímicos. Para llevar a cabo la caracterización de la desamidación de proteínas, hemos desarrollado recientemente una novela de longitud larga electrostática interacción cromatografía-espectrometría de masas tándem repulsión-hidrófilo (LERLIC-MS / MS) método que puede separar la glutamina (Gln) y asparagina isoforma (Asn) productos de desamidación de compuestos modelo a muestras biológicas muy compleja. LERLIC-MS / MS es, por lo tanto, la primera estrategia proteómica escopeta para la separación y cuantificación de las isoformas de desamidación de Gln. También demostramos, como novedad, que el protocolo de procesamiento de muestras descrito aquí estabiliza el intermedio de succinimida que permite su caracterización por LERLIC-MS / MS. Aplicación de LERLIC-MS / MS, como se muestra en este artículo de vídeo puede ayudar a dilucidar el momento desconocidaarrays n moleculares de desamidación de proteínas. Además, LERLIC-MS / MS proporciona una mayor comprensión de las reacciones enzimáticas que abarcan la desamidación en fondos biológicas distintas.

Introducción

La desamidación es una modificación postraduccional de proteínas (PTM) que introduce una carga negativa a la cadena principal de proteína a través de la modificación de la asparagina (Asn) y / o residuos de glutamina (Gln) 1. Esta modificación mientras que afecta a los residuos de Asn genera el ácido isoaspártico productos isómeros (isoAsp) y N ácido aspártico (Asp) a una común relación 3: 1 2. No obstante, esta relación puede ser alterado por la intervención de la enzima de reparación metiltransferasa-L isoaspartilo (PIMT) 3, 4. Del mismo modo, la desa....

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Protocolo

1. Embalaje El anión de intercambio de longitud larga columna (LAX) Capilar

(Nota: A pesar de la columna puede ser de LAX en el hogar lleno como se describe en este protocolo, columnas LAX también están disponibles comercialmente, véase la Tabla de Materiales y Reactivos para más detalles).

  1. Suspender 50 mg de material de embalaje de intercambio aniónico débil en 3,5 ml de tampón de embalaje (Tabla 1) para preparar la suspensión.
  2. Montar el extremo de la columna capilar (50 cm de longitud - 200 m de diámetro interno ID del tubo ()) usando una de hembra a hembra apropiado, una f....

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Resultados

La desamidación de residuos Gln y Asn se considera una modificación de proteínas degenerativa (DPM) implicado en varias enfermedades crónicas y fatales 14. Se ha demostrado que este PTM puede predecir la vida media y degradativas estados de anticuerpos y otras moléculas en el cuerpo humano y fondos biológicas similares 1, 15. La importancia de la desamidación de proteínas, de hecho, va más allá del context.......

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Discusión

En este video-artículo se presenta un protocolo paso a paso de LERLIC-MS / MS 3, un método para llevar a cabo la caracterización en profundidad y para determinar con precisión la extensión de la desamidación de proteínas y los procesos enzimáticos que participan en esta modificación de la proteína. LERLIC-MS / MS se basa en el uso de una de longitud larga (50 cm) LAX bajo el principio de cromatografía electrostática de repulsión-hidrófilo interacción (ERLIC) 27. El uso de .......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado en parte por subvenciones del Ministerio de Educación de Singapur (Nivel 2: Grant ARC9 / 15), Consejo Nacional de Investigación Médica de Singapur (NMRC-DE-GRI-0003 hasta 2016), y el NTU-NHG Aging Research Grant ( subvención ARG / 14017). Nos gustaría expresar nuestro agradecimiento y más sincero agradecimiento al Dr. Andrew Alpert y equipo para PolyLC amablemente nos proporcionó los materiales de embalaje que hicieron posible este estudio.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
PolyCAT 3 y micro; m 100-Å (material a granel)PolyLC Inc.Pedido
Columna capilar de intercambio iónico de larga longitud 50 cm - 200 µ m IDPolyLC Inc.Pedido
PEEKsil Tubing 1/16" OD x 200 µ m ID x 50 cm de longitudSGE Analytical Science bajo Trajan Scientific Australia 620050
Racor hembra a hembra para tubos de 1/16" de diámetro exteriorUpchurch ScientificUPCHF-125
Tuerca hembra para microférulaUpchurch ScientificUPCHP-416
MicroférulaUpchurch ScientificUPCHF-132
Bomba de presión NanoBaumeWestern Fluids EngineeringSP-400
Shimadzu Prominence UFLC sistemaShimadzuProminence UFLC
Bullet BlenderNext AdvanceBBX24
Tubos de bloqueo seguroEppendorf T9661-1000EA
Perlas de acero inoxidable. 0.9 – 2.0 mm. 1 lb. No estéril.Siguiente CentrífugaAdvance SSB14B
 Hettich ZentrifugenRotina 380 R
Baño Circulante Digital Estándar Calentado, 120VACPolyScience 8006 6L8006A11B
Sep-pack c18 cartucho de desalinización 50 mgAguasWAT020805
Concentrador de vacíoEppendorf Concentrador Plus
Dionex UltiMate 3000 UHPLC DionexUltiMate 3000 UHPLC 
Espectrómetro de masas Orbitrap EliteThermo Fisher Scientific Inc.ORBITRAP ELITE
Michrom Thermo CaptiveSpray  Michrom-Bruker Inc.Incubadora TCSI-SS2
INCUCELL MMM GrupoINCUCELL111
Tripsina modificada de grado de secuenciaciónPromegaV5111
Comprimidos de cóctel de inhibidores de la proteasaRoche11836170001 (ROCHE)
Solución tampón de fosfato 10x (diluida a 1x)Sigma-AldrichP5493
Acetato de amonioSigma-AldrichA1542
Desoxicolato de sodioSigma-AldrichD6750
DitiotreitolSigma-AldrichD0632
YodoacetamidaSigma-Aldrichi6125
Ácido fórmicoSigma-AldrichF0507 (HONEYWELL)
Hidróxido de amonioSigma-Aldrich338818 (HONEYWELL)
Acetonitrilo grado HPLCSigma-Aldrich675415
Grado de HPLC de isopropanolSigma-Aldrich675431
Grado de HPLCSigma-Aldrich14263
especialespecial de sobremesa Sistema

Referencias

  1. Hao, P., Adav, S. S., Gallart-Palau, X., Sze, S. K. Recent advances in mass spectrometric analysis of protein deamidation. Mass Spectrom Rev. , (2016).
  2. Geiger, T., Clarke, S. Deamidation, isomeri....

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