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LERLIC-MS / MS per approfondita caratterizzazione e quantificazione di glutammina e asparagina deamidazione in Fucile Proteomics

DOI:

10.3791/55626

April 9th, 2017

In This Article

Summary

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Qui vi presentiamo un protocollo passo-passo del lungo lunghezza elettrostatico repulsione-idrofilo interazione cromatografia-spettrometria di massa tandem metodo (LERLIC-MS / MS). Questa è una nuova metodologia che consente per la prima volta quantificazione e caratterizzazione dei glutammina e asparagina isoforme deamidazione da proteomica fucile.

Abstract

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Caratterizzazione di deamidation proteina è indispensabile per decifrare il ruolo (s) e le potenzialità di questa proteina post-traslazionale modifica (PTM) nella patologia umana e in altri contesti biochimici. Al fine di eseguire la caratterizzazione di deamidation proteine, abbiamo recentemente sviluppato un nuovo lungo lunghezza elettrostatico interazione cromatografia-spettrometria di massa tandem repulsione-idrofilo (LERLIC-MS / MS) Metodo che può separare la glutammina (Gln) e asparagina isoforma (Asn) prodotti di deamidation da composti modello a campioni biologici molto complessi. LERLIC-MS / MS è, dunque, la prima strategia proteomica fucile per la separazione e la quantificazione di Gln isoforme deammidazione. Abbiamo anche dimostrato, come una novità, che il protocollo di trasformazione campione qui delineato stabilizza l'intermedio succinimmide permettendo la sua caratterizzazione LERLIC-MS / MS. L'applicazione di LERLIC-MS / MS come mostrato in questo articolo il video può aiutare a chiarire il momento sconosciutoarray n molecolari deamidation proteine. Inoltre, LERLIC-MS / MS fornisce ulteriore comprensione delle reazioni enzimatiche che comprendono deamidation in sfondi biologiche distinte.

Introduction

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Deamidation è una modificazione post-traduzionale di proteine (PTM) che introduce una carica negativa al backbone proteina mediante una modifica di asparagina (Asn) e / o glutammina (Gln) residui 1. Questa modifica mentre colpisce residui Asn genera prodotti isomerici acido isoaspartic (isoAsp) e n acido -aspartic (Asp) ad un comune rapporto 3: 1 2. Nonostante, questo rapporto può essere alterato dall'intervento della riparazione enzima L-isoaspartyl metiltransferasi (PIMT) 3, 4. Analogamente, deamidation di residui Gln genera acido isomerica gamma-....

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Protocol

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1. Imballo Long-length di scambio anionico (LAX) colonna capillare

(Nota: Anche se la colonna LAX può essere in casa imballato come descriviamo in questo protocollo, colonne LAX sono anche disponibili in commercio, vedi Tabella dei Materiali e reagenti per ulteriori dettagli).

  1. Sospendere 50 mg di materiale da imballaggio scambio anionico debole in 3,5 mL di tampone imballaggio (Tabella 1) per preparare l'impasto liquido.
  2. Montare l'estremità della colonna capillare (50 cm Lunghezza - 200 micron di diametro interno (ID) Tubi) utilizzando una femmina-femmina raccordo, un....

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Results

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Deamidation di residui Gln e Asn è considerata una modifica proteina degenerativa (DPM) implicati in numerose malattie croniche e mortali 14. È stato dimostrato che questo PTM può prevedere l'emivita e degradative stati di anticorpi e altre molecole nel corpo umano e sfondi biologiche simili 1, 15. Il significato di deamidation proteine, infatti, va oltre il contesto biomedico, quindi questa modifica è pre.......

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Discussion

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In questo video-articolo presentiamo un protocollo passo-passo di LERLIC-MS / MS 3, un metodo per eseguire la caratterizzazione approfondita e di determinare con precisione l'entità del deammidazione proteine ei processi enzimatici coinvolti in questa modifica proteina. LERLIC-MS / MS è basato sull'uso di un lungo lunghezza (50 cm) LAX secondo il principio della elettrostatico cromatografia interazione repulsione-idrofila (Erlic) 27. L'utilizzo di una colonna a.......

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Disclosures

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgements

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Questo lavoro è stato in parte sostenuto da sovvenzioni dal Ministero della Pubblica Istruzione di Singapore (Tier 2: Grant ARC9 / 15), Consiglio Nazionale delle Ricerche di Medicina di Singapore (NMRC-OF-IRG-0003-2016), e NTU-NHG Aging Research Grant ( concessione ARG / 14017). Vorremmo esprimere la nostra gratitudine e il più sincero ringraziamento al Dr. Andrew Alpert e la squadra PolyLC per ci ha gentilmente fornito il materiale di imballaggio che hanno reso possibile questo studio.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
PolyCAT 3 µ m 100-Å (materiale sfuso)PolyLC Inc.Colonna
capillare a scambio ionico di lunga lunghezza 50 cm - 200 µ m IDPolyLC Inc.Ordine
Tubo PEEKsil 1/16" OD x 200 µ m ID x 50 cm di lunghezzaSGE Analytical Science sotto Trajan Scientific Australia 620050
Raccordo femmina-femmina per tubi da 1/16" ODUpchurch ScientificUPCHF-125
Dado femmina per microferuleUpchurch ScientificUPCHP-416
MicroferuleUpchurch ScientificUPCHF-132
Bomba a pressione NanoBaumeWestern Fluids EngineeringSP-400
Shimadzu Prominence UFLC sistemaShimadzuProminence UFLC
Bullet BlenderNext AdvanceBBX24
Tubi con blocco di sicurezzaEppendorf T9661-1000EA
Perline in acciaio inossidabile. 0,9 - 2,0 mm. 1 lb. Non sterile.Next AdvanceSSB14B
Centrifuga da tavolo Hettich ZentrifugenRotina 380 R
Bagno di circolazione riscaldato digitale standard, 120VACPolyScience 8006 6L8006A11B
Confezione separata c18 cartuccia di desalinizzazione 50 mgWatersWAT020805
concentratore VacummEppendorf Concentratore Plus
Dionex UltiMate 3000 UHPLC DionexUltiMate 3000 UHPLC 
Spettrometro di massa Orbitrap EliteThermo Fisher Scientific Inc.ORBITRAP ELITE
Michrom Thermo CaptiveSpray Michrom-Bruker Inc.Incubatore TCSI-SS2
INCUCELL MMM GruppoINCUCELL111
Tripsina modificata di grado sequenzialePromegaV5111
Compresse da cocktail di inibitori della proteasiRoche11836170001 (ROCHE)
Soluzione tampone fosfato 10x (diluita a 1x)Sigma-AldrichP5493
Acetato di ammonioSigma-AldrichA1542
Sodio desossicolatoSigma-AldrichD6750
DitiotreitoloSigma-AldrichD0632
IodoacetammideSigma-Aldrichi6125
Acido formicoSigma-AldrichF0507 (HONEYWELL)
Idrossido di ammonioSigma-Aldrich338818 (HONEYWELL)
Acetonitrile HPLC gradoSigma-Aldrich675415
Isopropanolo Grado HPLCSigma-Aldrich675431
Acqua Grado HPLCSigma-Aldrich14263
specialeSistema

References

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  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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LERLIC MS MSGlutamine DeamidationAsparagine DeamidationShotgun ProteomicsProtein DeamidationSuccinimide IntermediateAnion Exchange ChromatographyPeptide SeparationProteome AnalysisPosttranslational Modification

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