L'identification et la caractérisation des protéines purifiées sont fréquemment obtenus en utilisant des techniques de SM. La protéine est digérée par une enzyme et les peptides sont en outre analysés par SM en utilisant un dispositif expérimental de perfusion simple. la digestion protéolytique est nécessaire pour produire des petits fragments peptidiques qui se situent dans la plage de masse utile de la plupart des analyseurs de sclérose en plaques, et qui peut être facilement fragmenté par une faible énergie dissociation induite par collision pour générer des informations de séquence d'acides aminés. Pour les protéines isolées ou mélanges de protéines simples, il n'y a plus besoin d'une séparation chromatographique des peptides avant la détection MS. Un mélange de 25-50 peptides peut être facilement analysé en insufflant de l'échantillon avec une pompe à seringue directement dans la source d'ions SP.
Le spectromètre de masse peut effectuer l'analyse et confirmer la séquence d'une protéine dans un laps de temps court. Avec les méthodes d'acquisition de données modernes, ce processus peut être accompli wurant quelques minutes, voire quelques secondes. Le facteur limitant dans la réalisation de l'ensemble du processus sur une échelle de temps courte est l'étape de digestion protéolytique. En règle générale, ceci est réalisé en quelques heures (ou O / N), en solution, à 37 ° C, en utilisant un substrat: ratios de (50-100) de l'enzyme: 1. Pour réduire le temps de digestion enzymatique minutes ou secondes, microréacteurs d'enzymes immobilisées, sous la forme de réacteurs microfluidiques ou des cartouches disponibles dans le commerce, ont été décrits. 1-6 Typiquement, l'enzyme est immobilisée par liaison covalente, non covalente / adsorption physique, complexe la formation ou l' encapsulation, 3,6- l'efficacité accrue du processus enzymatique étant activé par la grande surface-volume et de rapports enzyme-substrat. Des avantages supplémentaires de réacteurs immobilisés comprennent autolyse et l'interférence réduite de l'enzyme dans l'analyse MS, une stabilité améliorée et la réutilisabilité enzyme. Une variété d'approches, en utilisant du verre ou des dispositifs micro-usinés polymères ont été décrits,en utilisant des enzymes immobilisées sur des perles magnétiques par des interactions anticorps-antigène, 7,8 piégées dans des réseaux de nanoparticules d' or, 9 encapsulées dans du dioxyde de titane-alumine sol-gels 10 et nanozeolites, 11 ou capturés par Ni-NTA ou His-Tag formation du complexe. 6 Alternativement , capillaires ouvert tubulaires avec des enzymes immobilisées ont été développés, aussi bien. 12 par ailleurs, le renforcement de clivage protéolytique a été démontrée en utilisant micro - ondes irradiation contrôlée 13 ou de la technologie de vélo assisté à la pression ou à la pression (PCT) pour réduire les temps de réaction à 30-120 min. 14
Malgré les multiples avantages de réacteurs enzymatiques immobilisés, les coûts des cartouches commerciales est élevé, la disponibilité des dispositifs microfluidiques pour une utilisation de routine est limitée, et l'utilisation des technologies de micro-ondes ou PCT résultats dans le besoin pour l'instrumentation supplémentaire. Le but de ce travail était de développer une méthode qui circumveNTS ces inconvénients, et qui peuvent être facilement mises en œuvre dans tous les laboratoires de permettre aux chercheurs avec une approche simple et efficace pour effectuer un clivage enzymatique de protéines en préparation pour l'analyse MS en quelques minutes. L'approche repose sur l'utilisation de C18 particules hydrophobes qui sont pré-chargés dans un tube capillaire ou d'un dispositif microfluidique, et l'adsorption de la protéine (s) d'intérêt sur ces particules, suivie par une digestion enzymatique pendant la perfusion de l'enzyme au cours de la lit garni et de protéines (s) capturé. Dans cette approche, le substrat est immobilisé par des interactions non covalentes, et l'enzyme est perfusé sur la protéine immobilisée. L'efficacité protéolytique de digestion est augmentée par les grandes surfaces des particules qui exposent la protéine pour le traitement enzymatique, des distances et des temps de diffusion vers et à partir de la surface de particules réduite, améliore le transfert de masse, aucune liaison covalente qui peut affecter l'activité de l'enzyme, l'aptitude rapidement évaluate combinaisons de différentes enzymes, et le multiplexage jetabilité si le procédé est exécuté dans un format microfluidique. Cette approche est démontrée par l'utilisation d'un mélange de protéines standards et trypsine l'enzyme la plus couramment utilisée pour la digestion protéolytique avant la détection ESI-MS. Le spectromètre de masse utilisé pour la détection dans cette étude était un instrument linéaire piège quadripolaire (LTQ).