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方法論記事

エレクトロスプレーイオン化質量分析法によるDicysteinylテトラペプチドと水銀(II)の錯体の研究

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DOI:

10.3791/53536

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2016年1月8日

この記事について

サマリー

エレクトロスプレーイオン化Orbitrap質量分析による、水銀(II)とジシステニルテトラペプチドの異なる相対比で形成された複合体の特性評価が提示されます。

要約

この研究では、エレクトロスプレーイオン化Orbitrap質量分析法により、水銀(II)とジシステニルテトラペプチドの異なる相対比で形成された複合体の特性評価の方法を評価しました。 この戦略は、質量分析などの手法を利用して、トリペプチドが関与する水銀-ジシステニル錯体の特性評価にこれまでに成功したことに基づいています。 塩化水銀(II)とジシステニルテトラペプチドを、脱気緩衝培地中でさまざまな化学量論的比率でインキュベートしました。 形成された錯体は、その後、ハイブリッドリニアイオントラップ質量分析計とオービトラップ質量分析計からなるエレクトロスプレー質量分析計で分析されました。 エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI-MS)スペクトルをポジティブモードで取得し、観察されたピークを明確な水銀同位体分布パターンと関連するモノアイソトピックピークについて分析しました。 この研究は、特定のエレクトロスプレーイオン化条件下で形成された錯体中の水銀とペプチドの正確な化学量論が、明確な水銀同位体分布パターンに基づく高分解能ESI MSを使用して決定できることを示しています。

概要

現在の臨床薬は、水銀中毒1のキレーション療法のために処方されたチオール基を含み、これは水銀イオン2,3の結合と隔離に関与しています。 しかし、これらの小さなチオール化合物[ジメルカプトコハク酸(DMSA)およびジメルカプトプロパン-スルホン酸(DMPS)]は、水銀キレート療法には最適ではないことが研究で示されています4-6。 したがって、水銀キレート化のためのチオール化合物の合理的な薬物設計を強化するために、水銀とチオールとの関連と複雑な形成傾向を理解する必要があります。 最近、我々は、ジチオール基を有するn-アルキルおよびアリールジシステニルトリペプチドが、水銀(II)の配位部位を収容する効果的な「ダブルアンカー」として機能し、1:1の水銀(II):pエプチドおよび1:2の水銀(II):(ペプチド)2複合体を形成することを報告した7。 さらに、システイン残基の増加が複合体型の形成に及ぼす影響を検討しました8。 本研究では、水銀(II)と2つのジシステニルテトラペプチドとの関連について、システイン残基が2つのアミノ酸残基によって分離されていることを確認した。 水銀の補助結合基の影響を評価するために、介在するアミノ酸は、2つのグリシン(非置換)残基または2つのグルタミン酸(γ-カルボキシル化)残基のいずれかです。

システインペプ....

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プロトコル

注:使用する前に、関連するすべての物質安全データシート(MSDS)を参照してください。塩化水銀は有毒化学物質です。それと関連するすべてのソリューションを渡す際に個人用保護具(手袋、安全ゴーグル、および白衣)を着用しなければなりません。重金属のために指定された明確に表示化学廃液ボトル内のソリューションを処分。

5 mMの脱気したギ酸アンモニウム緩衝液(pH7.5)の調製

  1. HPLCグレードの水450ミリリットルにギ酸アンモニウム緩衝液の0.1576グラムを溶解します。 1 Mギ酸および7.5から1 M水酸化アンモニウムで上記溶液のpHを調整します。 500ミリリットルのメスフラスコに、このソリューションを移し、5 mMのギ酸アンモニウム溶液を作製するために検量線にHPLC水を追加します。
  2. アルゴンで10分間パージするための真空システムの下で5 mMのギ酸アンモニウム緩衝液を脱気。アルゴン下で二回繰り返して、ストア・ソリューション。使用の日に、血友病0.2ミクロンフィルターを通して緩衝液をフィルタE使用。

水銀(II)塩化物溶液の調製

  1. 0.2375グラムの水銀(II)塩化物を秤量。 0.035 M水銀(II)塩化物溶液を生成するために5mMのギ酸アンモニウム緩衝液25ml中に溶解します。
  2. 7.5×10 -4 Mのソ....

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結果

研究は、ESI質量分析により2テ ​​トラペプチド、CGGC及びCEEC( 図1)のための可能な水銀-ペプチド複合体組成物を特徴づけるために実施しました。 1:0.5、1:1、及び1:2(水銀(II):ペプチド)CGGCまたはCEECと水銀の複合体(II)は、三つの異なるモル比での水銀の混合物(II)とペプチド溶液を反応させて調べました。水銀の濃度(II)が7.5×10 -6 Mとに応じて変化させるペプチド濃度でした。

figure-results-1
図1. Dicysteinylペプチド構造。dicysteinylテトラペプチドの化学構造、CGGCとCEEC。

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ディスカッション

疎水dicysteinylテトラペプチドCGGC(C 10 H 18 N 4 O 5 S 2; = 338 MW)は、図2 及び表1に示すように( 図1)は 、水銀(II)と複合体を形成しさらに、ペプチド二量体および三量体を形成します。増分反応混合物中のペプチドの量が増加します。 [+ = 1015(3M + H)]のm / z関連する二量体の値[(2M + H)+ = 677]とトリマーによって示されるように、CGGCのチオール基は、実験条件下でジスルフィドを形成するために酸化されませんでした。これらの関連CGGC種の形成は、このテトラペプチドの疎水性によるものである可能性があります。以前dicysteinylトリペプチド7について報告されているように2水銀(II):(ペプチド)2

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開示事項

報告された作品については開示されていません。

謝辞

MN-Sは全米科学財団からの支援を承認、RUIは、著者は感謝してサーモフィッシャーサイエンティフィックLTQオービトラップXL質量分析計を使用するためにノースカロライナ大学グリーンズボロ校でトライアド質量分析施設を承認CHE 1011859.を付与します。作者はこの作品に関する有用な提案やコメントのためにノースカロライナ大学グリーンズボロ校でダニエル・トッド、ヴィンセントシーカ、およびBrandie Erhmannに感謝します。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
塩化水銀(II)Sigma-Aldrich429724毒性の高い
ギ酸アンモニウムSigma-Aldrich516961
ギ酸Sigma-AldrichF0507
水酸化アンモニウムフィッシャーA512-P500
HPLC水フィッシャーW5-4
HPLC アセトニトリルフィッシャーBP2405-1
HPLCメタノールフィッシャーA452-4

参考文献

  1. Clifton, J. C. Mercury exposure and public health. Pediatr. Clin. N. Am. 54, 237-269 (2007).
  2. Andersen, O. Principles and Recent Developments in Chelation Treatment of Metal Intoxication. Chem. Rev. 99, 2683-2710 (1999).
  3. Aposhian, H. V., Maiorino, R. M., Gonzal....

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再版と許可

タグ

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