מאמר שיטה

המרת מימן-דאוטריום electrospray יינון זמן נפתרה ספקטרומטריית מסה לימוד מבנה החלבון Dynamics

DOI:

10.3791/55464

⸱

17 באפריל 2017

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Chemistry, York University, 2The Centre for Research in Mass Spectrometry, York University, 3The Centre for Research on Biomolecular Interactions, York University

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

גמישות קונפורמציה משחקת תפקיד קריטי בתפקוד חלבון. בזאת, אנו מתארים את השימוש של ספקטרומטריית מסת electrospray יינון הזמן לפתור מצמידה את חילופי המימן-דאוטריום חיטוט השינויים המבניים המהירים שמניעים פונקצית חלבוני הורה אי סדר.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מיסודם חלבונים מופרעים (עקור) כבר זמן רב אתגר לביולוגים מבניים עקב חוסר אלמנטי מבנה משני יציבה. מימן-דאוטריום Exchange (HDX) למדידה בסקאלות זמן מהירות מתאים באופן ייחודי כדי לזהות מבנים ורשתות מליטת המימן כי מאוכלסות בקצרה, המאפשר האפיון של conformers חולף בהרכבים מקומיים. עגינת HDX כדי ספקטרומטריית מסה מציעה יתרונות מרכזיים, כולל רגישות גבוהה, צריכת מדגם נמוכה ואין הגבלה על גודל חלבון. טכניקה זו התקדמה מאוד בעשורים האחרונים, כולל היכולת לפקח פעמים תיוג HDX על ציר הזמן אלפית השנייה. בנוסף, על ידי שילוב זרימת עבודת HDX גבי פלטפורמת microfluidic אירוח הפקת microreactor פרוטאז חומצי, אנחנו מסוגלים למקם תכונות דינמיות ברמת פפטיד. במחקר זה, זמן-נפתרה electrospray יינון ספקטרומטריית מסה (TRESI-MS) מצמידים HDX ווההים משמש כדי לספק תמונה מפורטת של מבנה שיורית חלבון טאו, כמו גם את משמרות קונפורמציה המושרות על hyperphosphorylation.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במהלך העשורים האחרונים, התקדמות משמעותית נעשתה בפיתוח שיטות אנליטיות שנועדו למדוד את מבנה חלבון ואת דינמיקת 1, 2, 3, 4. בעוד קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן נותר כלי העיקרון לקביעת מבנה החלבון, ריכוז גבוה של חלבון נחוצים ואופטימיזציה נרחב נדרש לייצר גבישים באיכות עקיפה. חלבונים שקשה לגבש, כגון חלבונים בממברנה הקשורים בו אי סדר מיסודם נחקרו קלאסי ידי חילופי מימן-דאוטריום (HDX) התמ"ג 5. עם זאת, בעשורים האחרונים, צימוד של ספקטרומטריית מסת electrospray יינון (ESI-MS) כדי HDX צבר במהירות פופולרית 6, 7.

ספקטרומטריית מסה מציעה פתרוןלרבים המגבלות שמציב קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן ו- NMR. בפרט, MS הוא מאוד רגיש (ננומטר לריכוזים מיקרומטר חובה), ואין כמעט שום מגבלה על גודל החלבון. בנוסף, מחזור העבודה הגבוה של ניתוח MS מאפשר לאפשרות של לימוד חלבונים כפי שהם עוברים מחזור אנזימטי, misfolding, complexation ותהליכים ביולוגיים-רלוונטיים אחרים. תהליכים אלה מתרחשים לעתים קרובות על האלפית השני בקנה המידה שנייה זמן ודורשים ערבוב מהיר של ריאגנטים לפני הניתוח.

התפתחות electrospray יינון זמן לפתור (TRESI) על ידי וילסון Konermann ב 2003 תגובות מותרות להיות במעקב בזמן פסאודו-אמת על ידי ESI-MS. ההתקנה שלהם שולבה מיקסר נימים עם נפח תא תגובת מתכוונן ברציפות 8. המכשיר מורכב משתי נימים קונצנטריים, עם הנימים הפנימיות אטום חריץ וחותכי הצד שלה, כדי לאפשר ערבוב בתוך הבין-קַפִּילָאר הצרמרחב y מן החריץ עד הסוף של הנימים הפנימיות (בדרך כלל 2 מ"מ). כאשר חלים ניסויי HDX, הנימים הפנימיות נושאות את החלבון של עניין, הנימים החיצוניות נושאות את התיוג D 2 O פתרון, אשר ולאחר מכן עובר ערבוב עם החלבון לפני הכניסה לתא תגובת מתכוונן המאפשר תיוג HDX לפני העברה ישירה לתוך ESI מָקוֹר.

בקצרה, HDX מסתמך על מימנים אמידים עמוד שדרה עוברים חילופי עם אטומי דאוטריום בתמיסה 9, 10. חילופי בסיס-המזורז ב- pH הפיזיולוגי, עם-קטליזה חומצה הופכת נפוצה ב- pH מתחת כ 2.6. שער חליפין מבוסס על ארבעה גורמים עיקריים: pH, טמפרטורה, נגישות ממס מליטת מימן intramolecular. כמו שני הגורמים לשעבר נשמרים קבועים לאורך הניסוי, שער הדולר, במיוחד בתפקידים אמיד עמוד השדרה פפטיד, הוא בעיקר dependent על מבנה חלבון 11. בחוזקה אזורים מקופל עם נרחב, רשתות מליטת מימן יציבת סלילים-α ו β-sheets ייקח עד דאוטריום בשיעורים איטיים באופן משמעותי בהשוואת לולאות ואזורים מופרעים (ולפעמים בכלל לא) 12. זה מאפשר ניתוח חלבון הגלובלי, שבו הפרעות במבנה (למשל., על צבירה או מצע מחייב) להוביל שונים ספיג דאוטריום (איור 1).

מיקסר נימי הקינטית ניתן לשלב פלטפורמת microfluidic המכילה תא פרוטאוליטים עבור לוקליזציה של ספיגת דאוטריום. תא פרוטאוליטים זה מתקיים ב- pH הנמוך כדי להרוות את תגובת החליפין אפקטיבי, ומחייב פרוטאז חומצה משותק על מנת לעכל את החלבון לתוך פפטידים מקומיים (איור 2). ניטור חילופי עמוד השדרה בבית אלפית השנייה כדי קשקשים בפעם השנייה הוא חשוב במיוחד עבוראפיון של שינויים מרחביים בתוך קשה לאפיין אזורי לולאה, כדוריות מותכת, וחלבונים מופרעים מיסודם (עקורים) 13, 14. לחלופין, TRESI-HDX יכול לשמש גם כדי לאפיין חלבונים כי כרגע אין מבנה האטום לפתור באמצעות שיטות של קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן ו- NMR, באמצעות חילופי דאוטריום מצמידים את האלגוריתם קורקס (DX-קורקס) הגישה 15, 16. פרוטוקול מפורט זה יחול TRESI-HDX ללמוד טאו, גידול IDP, הן זה בצורה מקורית כמו גם זה מצב hyperphosphorylated פתוגניים. בעוד טאו ילידים הוא אחד העקור הנחקר ביותר היטב, מעט מאוד ידוע על עמיתו amyloidogenic שלה 13.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הערה: אנא להתייעץ כל גיליונות נתוני בטיחות חומרים רלוונטיים (MSDS) לפני השימוש. האדים שנוצרים על ידי אבלציה לייזר של פולי (methacrylate מתיל) (PMMA) יכול להיות רעיל. הקפד כי חרט ליזר מחוברת מערכת אוורור תקין. השתמש בכל נהלי הבטיחות המתאימים בעת בניית מכשיר microfluidic כולל השימוש שולט הנדסה (במנדף, במכל חד) וציוד מגן אישי (משקפי בטיחות, מסיכת פנים, כפפות, חלוק מעבדה, מכנסיים באורך מלאים, נעליים סגורות). זה הוא בעל חשיבות עליונה לשימוש כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים (HPLC) ריאגנטים כיתה במידת האפשר, עם כל היותו של כיתה ACS ומעלה כדי להקטין מזהמים להתערב במהלך הניתוח.

1. הכנת המכשיר microfluidic

  1. בניית פלטפורמת Microfluidic PMMA
    1. השג בלוק PMMA סטנדרטי (8.9 x 3.8 x 0.6 ס"מ) לייזר לקטוע ערוץ קלט עבור החדרת חומרים כימיים, A proteoתמס קאמרית, ואת ערוץ הפלט באמצעות חרט לייזר 17, 18.
      הערה: Etch חדר proteolysis ב צורה סגלגלה מוארכת (30 x 5 x 0.05 מ"מ). ערוץ הקלט והפלט חייב להאריך עד סוף הבלוק PMMA ו להיות יותר מ 75 מיקרומטר בשני רוחב ועומק על מנת להתאים נימי 30 ga.
    2. חותכים נימי מתכת נירוסטה 30 ga לשתי חתיכות של כ 10 ס"מ כל אחת באמצעות כלי סיבובית עם דיסק 1/64" עבה חתוכים. השתמשו בנייר זכוכית כדי להחליק את הקצוות של הנימים (זו ניתן להקל על ידי הצגת תחת מיקרוסקופ אור).
    3. ממיסים את הנימים לתוך פולי חרוט (methacrylate מתיל) לחסום באמצעות מלחם. ערוץ הקלט יחובר משאבות מזרק אוטומטיות, ואת ערוץ הפלט ישמש צימוד לתוך MS.
  2. בנייה של זרימה רציפה זמן שנפתרה מיקסר קינטי
    1. השג התמזגונימי זכוכית סיליקה (ID: 75 מיקרומטר, OD: 150 מיקרומטר) של כ 40 ס"מ, ולהכניס אותו לתוך נימי מתכת נירוסטה 28 ga של כ 15 ס"מ. תלוי בזמן התגובה הנדרשת, להשתמש נימי מתכת חיצוניות כבר או אחד עם מזהה גדול.
      הערה: קביעת הקוטר הפנימי "האמיתי" של נימי המתכת היא קריטית להשגת זמני תגובה מדויקות. ניתן לעשות זאת על ידי הצמדת נימי המתכת אל HPLC, זורמת ממס למרות הנימים, והקלטת הלחץ בחזרה. Backpressure לחישוב קוטר פנימי יכול להתבצע, ואת הקוטר הפנימי האמיתי של נימי המתכת נקבע. זה יכול להיות מחושב באמצעות תוכנת מחשבון משקל מולקולרי (עבור Windows גרסה 6.49).
    2. הפק חריץ 2 מ"מ באמצעות הגדרות חרט חשמל נמוכות ליזר על קצה אחד של נימי זכוכית הפנימיות לאטום בסוף זה של נימי זכוכית הפנימיות (איור 2). לחלופין, לעשות את החריץ באמצעות קַפִּילָאר זכוכית קרמיתכלי חיתוך y או במטחנה סיבובית עם להב חיתוך עדין.
    3. קו-עד נימי הזכוכית הפנימיות עם תום נימי המתכת (זה יכול להיות בהנחייתם הצפייה במיקרוסקופ אור).
    4. צרף מערבל הקינטית הזאת לקצה אחד של טי ערבוב (איור 2).
    5. צרף נימי זכוכית סיליקה התמזגו (ID: 75 מיקרומטר, OD: 150 מיקרומטר) של כ 40 ס"מ עד הסוף השני של מערבל הקינטית על טי ערבוב. זה משמש כדי לספק חומצה (חומצה אצטית 5%, pH 2.4) כדי להרוות את התגובה.
      הערה: שמגיבים שסופקו המכשיר עם מזרקים-הדוק גז דרך צינור polytetrafluoroethylene (PTFE) באמצעות משאבות אינפוזיה אוטומטיות.
  3. הפעלת פפסין
    1. תשקלי 20 מ"ג של פפסין מן רירית הקיבה החזיריות להשעות אותו 1 מ"ל של חיץ צימוד (0.1 M פוספט נתרן, 0.15 M NaCl, pH 6.0).
    2. תשקול 50 מ"ג של -hydroxysuccinimide N (NHS) חרוזי agarose -activated, להוסיף מחדש שלפרוטאז uspended ולסובב בעדינות לילה בשעה 4 ° C.
    3. ספין למטה XG ב 1000 עבור 2 דקות בטמפרטורת החדר כדי לאסוף את שרף.
    4. לשאוב פרוטאז המאוגד.
    5. דגירה agarose ב 1 מ"ל של חיץ חסימת (1 M Tris-HCl, pH 6.0) ולסובב בעדינות בטמפרטורת החדר למשך 1 שעה.
    6. ספין למטה XG ב 1000 עבור 2 דקות בטמפרטורת החדר כדי לאסוף את שרף.
    7. לשאוב את חיץ החסימה.
    8. דגירה agarose-פפסין עם חומצה אצטית 1 מ"ל של 5%, pH 2.4 עבור 5 דקות.
    9. ספין למטה XG ב 1000 עבור 2 דקות כדי לאסוף את השרף.
    10. לשאוב supernatant.
    11. חזור על שלבי 1.3.8 - 1.3.10 עבור סכום כולל של שלושה שוטף.
    12. אחסן את החרוזים 1 חומצה אצטית מ"ל ב 4 ° C לשימוש לטווח ארוך.
  4. עצרת Device
    1. ממלאים את החדר proteolysis עם תרחיף של חרוזים פפסין-agarose מופעל 5% חומצה אצטית בעזרת מרית סטרילי.
    2. מניחים את platfor microfluidic PMMAמ 'בין שני רחובות PMMA ריק ככיסוי לאטום את המכשיר, מרופדת גומי סיליקון כדי ליצור חותם חזק נוזלי.
    3. להשתמש בצלחות הידוק מתכתית ללחץ-החותם את המכשיר.
      הערה: מהדק נעשה מנהג כדי להתאים את הפלטפורמה microfluidic והוא מורכב משני לוחות מדידת 10.1 ס"מ x 7.4 ס"מ x 1.2 ס"מ.
    4. זרימת 5% חומצה אצטית, pH 2.4 בשיעור של 10 μL / דקה. זרימה חיץ אמוניום אצטט 50 מ"מ (pH 6.9) על פי קו חלבון בשיעור של 1 μL / דקה.
      הערה: חשוב מאוד כי חומצה אצטית זורם ברציפות באמצעות המכשיר ברחבי מכלול הניסוי. ודא שאין דליפות וכי הנוזל הוא יציאה רק מערוץ הפלט, אשר ישמש כמקור ESI.
    5. זוג המכשיר עד הסוף מול quadrupole שונה פעם של הטיסה (Q-TOF) ספקטרומטר מסה באמצעות במה מבודדת מתכווננת כדי להשיג תנאים מיטביים electrospray.
      הערה: מעקף מתגהוא הציג על מנת לדמות את נוכחותו של מקור ESI מסחרי. 17

Exchange electrospray יינון מימן-דאוטריום 2. זמן נפתרה

  1. רכישת פפסין וחלבון רק ספקטרה
    הערה: רכישה ESI-MS מתבצעת במצב יון חיובי עם מתח של 4500 כדי 5000, 60-V פוטנציאל declustering, ו 250-V התמקדות פוטנציאל. ספקטרה נרכש על פני טווח של 350-1,500 מ '/ z עם קצב סריקה של 1 s -1.
    1. רוכש את הספקטרום רק פפסין. כל פסגות המופיעים בספקטרום זה מופחתים פעם החלבון מתווסף.
    2. הציגו 50-100 מיקרומטר טאו / phospho-טאו חלבון (לטהר ולהכין כפי שתואר לעיל 13, 19) בשיעור של 1 μL / דקה שבה חיץ אמוניום אצטט 50 מ"מ זרמה בעבר.
    3. רוכשת חלבון ספקטרום בלבד.
  2. o רכישהנקודות ו זמן
    1. בעוד 100 מיקרומטר טאו / phospho-טאו חלבון זורם על 1 μL / דקה, להציג D 2 O בשיעור של 3 μL / min באמצעות מחבר טי ולאפשר להגיב במיקסר הקינטית. אפשר שהמערכת לאזן במשך לפחות 10 דקות לפני הרכישה של הספקטרום.
      הערה: לאחר חילופי, התגובה תיוג הוא הרווה ידי זרימת חומצה אצטית pH 2.4 ב 10 μL / min ועיכול של חלבון הנקרא מתרחשת בתא פרוטאוליטים.
    2. על מנת להגדיל את זמן התיוג, ידני למשוך בחזרה את המיקום של נימי זכוכית הפנימיות כדי להשיג ערבוב זמנים של 42 מילים-שניות כדי 8 ים. אפשר שהמערכת לאזן במשך דקות 10 לפחות בין כל גב משיכה.

3. נתונים וניתוח סטטיסטי

  1. זיהוי פפטידים חישוב אחוז דאוטריום Exchange
    1. בצעו MS ספקטרום מנתח באמצעות תוכנת mMass, גרסה 5.5.0 20 .
    2. זיהוי פפטידים באמצעות שרת proteomic ExPASy FindPept ולאשר ידי (CID) דיסוציאציה המושרה-התנגשות כאשר נדרש 21.
      הערה: הנה, התאגדות ספיגה דאוטריום נמדדה באמצעות תוכנת FORTRAN פתחה בתוך הבית לניתוח חלוקת איזוטופי 22, 23.
    3. חשב את השיעורים התיאורטי מהותיים המבוססים על הרצף הראשוני באמצעות כלי האינטרנט SPHERE 22, 24.
    4. התאם את הנתונים באמצעות רגרסיה לא לינארית יחיד מעריכים לנרמל באמצעות גרפים ותוכנות סטטיסטיות (למשל, SigmaPlot).
      הערה: היחס של k int / k OBS מניב את מקדם ההגנה (PF), מדד חצי כמותית של המידה כי באזור מסוים הוא מובנית בתוך אנסמבל קונפורמציה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרופילי עיכול של ילידי phospho-טאו היו דומים, מניב כיסוי רצף של 77.1 ו 71.7% בהתאמה. ערכים ספיגים דאוטריום של כל פפטיד נקבעו על ידי התאמת הפצות איזוטופי ציינו עם ההפצות התיאורטיות שנוצרו באמצעות תוכנת FORTRAN פתחה בתוך הבית. התפלגויות ההתאמה האופטימליות מוצגות (איור 3 א) יחד עם הערכים הספיגים דאוטריום קשור. פרופילים הקינטית ספיגים אז נוצרים, ותוארו היטב על ידי הבעות מעריכי יחיד. פרופילים קינטי לכל פפטידים ציינו בזמני תיוג 3 או יותר...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בעוד שיטות ביולוגיה מבניות כגון קריסטלוגרפיה באמצעות קרן רנטגן ו- NMR הן יתרון משום שהם מספקים מבנים מפורטים מאוד של חלבונים, התמונות האלה הן בדרך כלל סטטי. האפיון של מינים חולפים תחומים מובנים בחולשה ממשיך להיות חמקמק כאשר למדו על ידי השיטות הקונבנציונליות הללו. לכן, על מנת לקבל תובנות דינמיים על סוגים אלה של מערכות חשוב לעבוד בסקלות זמן מהירות. יש לנו ליישם בהצלחה TRESI-HDX-MS להשיג תובנות מפורטות על שינויים מרחביים המתרחשים בתוך IDP למד היטב ברמה peptidic מקומי. אחת מגבלות מפתח...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אין לנו מה לחשוף.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו אסירי תודה לד"ר מרקוס צווקשטטר על שסיפק את קובץ הקואורדינטות של pdb עבור אנסמבל הטאו ה'ילידי' שנחזה מעבודת התמ"ג שלו, עם כלי ניתוח שנתרמו על ידי ד"ר עדנאן סליוקה. המימון לעבודה זו ניתן על ידי תוכנית המענקים ENGAGE של מועצת המחקר למדעי הטבע וההנדסה של קנדה (NSERC).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
פולי (מתיל מתאקרילט) או PMMAפלסטיק מקצועיSACR.250CCP8.9 ס"מ x 3.8 ס"מ x 0.6 ס"מ
זכוכית סיליקה התמזגה נימיפולימיקרו טכנולוגיות106815-0018מזהה: 75 ומיקרו; מ', OD: 150 ומיקרו; m
נימי מתכתMcMaster-Carr28 ga – 89875K97
30 ga  - 89875K99
צינורות אתילן פרופילן פלואור (FEP)IDEX1477
1548		ID: 0.007 אינץ', OD: 1/16 אינץ' מזהה
: 0.020 אינץ', OD: 1/16 אינץ'
חותך צינורות פולימרי סטנדרטיIDEXA-327עבור 1/16 אינץ' ו-1/8 אינץ' OD צינורות
מיקרו סטטי ערבוב טיIDEXM-540עבור 1/16 אינץ' צינורות OD
או
טי נירוסטה, 0.25  מ"מ קדחValco Instruments Co., Inc. (VICI)ZT1Cעבור 1/16 אינץ' טי הצצה לצינורות OD
ל-1/16 אינץ' OD TubingIDEXP-727
10-32 נקבה לנקבהLuer IDEXP-659
10-32 PEEK אגוז כפול כנפייםIDEXF-300
טבעת עבור 1/16 אינץ' OD צינורותIDEXF-142
100 סדרת כלי סיבוביDremelF013010001
דיסקים חתוכיםחברבעובי 1/64 אינץ'
Stereomaster מיקרוסקופ זום דיגיטליפישר סיינטיפיק12-563-411
ברזל הלחמהMastercraft58-6301-2
לייזר אוניברסליVersaLaser
מזרקיםהמילטון81220500  ומיקרו; L קיבולת
משאבות מזרקהרווארד מנגנון70-4501
<חזק>שם<חזק>חברה<חזק>מספר קטלוגי<חזק>הערות
<חזק>ריאגנטים
מופעל על ידי NHS אגרוזפישר סיינטיפיק26196
פפסין מרירית קיבה חזיריתסיגמא-אולדריץ'P6887-250MG
תחמוצת דאוטריוםסיגמא-אולדריץ'151882-10X0.6 מ"ל
חומצה אצטיתסיגמא-אולדריץ'695092-100 מ"ל
HPLC כיתהמים דייג מדעיW5-4
אמוניום אצטטסיגמא-אולדריץ'A7330-500G
נתרן פוספטפישר מדעיS369-500
נתרן כלוריפישר מדעיS671-3
<חזק>שם<חזק>חברה<חזק>מספר קטלוגי<חזק>הערות
<חזק>תוכנה/כלים מקוונים
CorelDraw X3Corel
מחשבוןגרסה 6.49קוד פתוח MS Tool
mMassגרסה 5.5.0קוד פתוח MS Tool
ExPASy FindPeptהמכון השוויצרי לביואינפורמטיקה
SigmaPlotSystat גרסת תוכנה11.0
PyMOLSchrö dingerגירסה 1.5.0.4
NameCompanyCatalog NumberComments
Instruments
QStar Elite Hybrid Q-TOF ספקטרומטר מסהAB SCIEX
עבודה משקל מולקולרי

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sapienza, P. J., Lee, A. L. Using NMR to study fast dynamics in proteins: methods and applications. Curr. Opin. Pharmacol. 10, 723-730 (2010).
  2. Neira, J. L. NMR as a tool to identify and characterize protein folding intermediates. Arch. Biochem. Biophys. 531, 90-99 (2013).
  3. Xu, A., Li, F., Robinson, H., Yeung, E. S. Can protein conformers be fractionated by crystallization? Anal. Chem. 85, 6372-6377 (2013).
  4. Keedy, D. A., et al. Mapping the conformational landscape of a dynamic enzyme by multitemperature and XFEL crystallography. eLife. 4, e07574(2015).
  5. Englander, S. W., Sosnick, T. R., Englander, J. J., Mayne, L. Mechanisms and uses of hydrogen exchange. Curr. Opin. Struct. Biol. 6, 18-23 (1996).
  6. Engen, J. R., Smith, D. L. Investigating protein structure and dynamics by hydrogen exchange MS. Anal. Chem. 73, 256A-265A (2001).
  7. Hoofnagle, A. N., Resing, K. A., Ahn, N. G. Protein analysis by hydrogen exchange mass spectrometry. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 32, 1-25 (2003).
  8. Wilson, D. J., Konermann, L. A Capillary Mixer with Adjustable Reaction Chamber Volume for Millisecond Time-Resolved Studies by Electrospray Mass Spectrometry. Anal. Chem. 75, 6408-6414 (2003).
  9. Wales, T. E., Engen, J. R. Hydrogen exchange mass spectrometry for the analysis of protein dynamics. Mass Spectrom. Rev. 25, 158-170 (2006).
  10. Konermann, L., Pan, J., Liu, Y. H. Hydrogen exchange mass spectrometry for studying protein structure and dynamics. Chem. Soc. Rev. 40, 1224-1234 (2011).
  11. Morgan, C. R., Engen, J. R. Investigating solution-phase protein structure and dynamics by hydrogen exchange mass spectrometry. Curr. Protoc. Protein Sci. Chapter 17, Unit 17.6.1-Unit 17.6.17 (2009).
  12. Katta, V., Chait, B. T. Conformational changes in proteins probed by hydrogen-exchange electrospray-ionization mass spectrometry. Rapid Commun. Mass Spectrom. RCM. 5, 214-217 (1991).
  13. Zhu, S., et al. Hyperphosphorylation of intrinsically disordered tau protein induces an amyloidogenic shift in its conformational ensemble. PloS One. 10, e0120416(2015).
  14. Lento, C., Ferraro, M., Wilson, D., Audette, G. F. HDX-MS and deletion analysis of the type 4 secretion system protein TraF from the Escherichia coli F plasmid. FEBS Lett. 590, 376-386 (2016).
  15. Hilser, V. J., Freire, E. Structure-based calculation of the equilibrium folding pathway of proteins. Correlation with hydrogen exchange protection factors. J. Mol. Biol. 262, 756-772 (1996).
  16. Liu, T., et al. Quantitative Assessment of Protein Structural Models by Comparison of H/D Exchange MS Data with Exchange Behavior Accurately Predicted by DXCOREX. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 23, 43-56 (2012).
  17. Rob, T., Wilson, D. J. A versatile microfluidic chip for millisecond time-scale kinetic studies by electrospray mass spectrometry. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 20, 124-130 (2009).
  18. Liuni, P., Rob, T., Wilson, D. J. A microfluidic reactor for rapid, low-pressure proteolysis with on-chip electrospray ionization. Rapid Commun. Mass Spectrom. 24, 315-320 (2010).
  19. Barghorn, S., Biernat, J., Mandelkow, E. Purification of recombinant tau protein and preparation of Alzheimer-paired helical filaments in vitro. Methods Mol. Biol. Clifton NJ. 299, 35-51 (2005).
  20. Strohalm, M., Kavan, D., Novák, P., Volný, M., Havlícek, V. mMass 3: a cross-platform software environment for precise analysis of mass spectrometric data. Anal. Chem. 82, 4648-4651 (2010).
  21. Gattiker, A., Bienvenut, W. V., Bairoch, A., Gasteiger, E. FindPept, a tool to identify unmatched masses in peptide mass fingerprinting protein identification. PROTEOMICS. 2, 1435-1444 (2002).
  22. Rob, T., et al. Measuring Dynamics in Weakly Structured Regions of Proteins Using Microfluidics-Enabled Subsecond H/D Exchange Mass Spectrometry. Anal. Chem. 84, 3771-3779 (2012).
  23. Ferguson, P. L., et al. Hydrogen/Deuterium Scrambling during Quadrupole Time-of-Flight MS/MS Analysis of a Zinc-Binding Protein Domain. Anal. Chem. 79, 153-160 (2007).
  24. Bai, Y., Milne, J. S., Mayne, L., Englander, S. W. Primary structure effects on peptide group hydrogen exchange. Proteins. 17, 75-86 (1993).
  25. Buée, L., Bussière, T., Buée-Scherrer, V., Delacourte, A., Hof, P. R. Tau protein isoforms, phosphorylation and role in neurodegenerative disorders1. Brain Res. Rev. 33, 95-130 (2000).
  26. Zhang, H. M., et al. Enhanced Digestion Efficiency, Peptide Ionization Efficiency, and Sequence Resolution for Protein Hydrogen/Deuterium Exchange Monitored by FT-ICR Mass Spectrometry. Anal. Chem. 80 (23), 9034-9041 (2008).
  27. Deng, B., Lento, C., Wilson, D. J. Hydrogen deuterium exchange mass spectrometry in biopharmaceutical discovery and development - A review. Anal. Chim. Acta. , (2016).
  28. Pan, L. Y., Salas-Solano, O., Valliere-Douglass, J. F. Conformation and dynamics of interchain cysteine-linked antibody-drug conjugates as revealed by hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry. Anal. Chem. 86, 2657-2664 (2014).
  29. Zhang, Q., et al. Epitope mapping of a 95 kDa antigen in complex with antibody by solution-phase amide backbone hydrogen/deuterium exchange monitored by Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. Anal. Chem. 83, 7129-7136 (2011).
  30. Engen, J. R. Analysis of protein complexes with hydrogen exchange and mass spectrometry. The Analyst. 128, 623-628 (2003).
  31. Lu, J., et al. IL-1beta epitope mapping using site-directed mutagenesis and hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry analysis. Biochemistry (Mosc). 44, 11106-11114 (2005).
  32. Konermann, L., Rodriguez, A. D., Sowole, M. A. Type 1 and Type 2 scenarios in hydrogen exchange mass spectrometry studies on protein-ligand complexes. The Analyst. 139, 6078-6087 (2014).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Tau

מאמרים קשורים