채용 안정 동위 원소 라벨 작업 흐름 18 O 강화 물 (LEO-워크 플로)는 양적 및 질적 단백질 체학 연구를위한 다양한 도구입니다. (PALeO) 단백 분해 효소를 이용한 워크 플로우에서, 18 O-원자는 프로테아제에 의해 중재 proteolytic 절단 및 카르 복실 산소 교환 반응에 의해 소개되어 있습니다. 산 - 촉매 (ALeO) 워크 플로우에서, 18 O-원자는 낮은 산도의 카르 복실 산소 교환에 의해 소개되어 있습니다.
채용 안정 동위 원소 라벨 작업 흐름 18 O 강화 물 (LEO-워크 플로)는 양적 및 질적 단백질 체학 연구를위한 다양한 도구입니다. (PALeO) 단백 분해 효소를 이용한 워크 플로우에서, 18 O-원자는 프로테아제에 의해 중재 proteolytic 절단 및 카르 복실 산소 교환 반응에 의해 소개되어 있습니다. 산 - 촉매 (ALeO) 워크 플로우에서, 18 O-원자는 낮은 산도의 카르 복실 산소 교환에 의해 소개되어 있습니다.
안정 동위 원소는 생물 질량 분광법에 필수적인 도구입니다. 역사적으로, 18 O-안정 동위 원소는 광범위 1-3 proteolytic 효소의 촉매 메커니즘을 연구하는 데 사용되었습니다. 대량 분석법 기반의 단백질 체학의 출현, 안정적 isotopically 풍부한 물 18 O-원자의 효소 - 촉매 결합은 양적 단백질 표현 수준을 (Fenselau 야오 4, 미야기와 라오 5 너희의 검토를 비교하는 인기있는 방법이되었다 외. 6). 18 O-라벨은 화학에 간단하고 저렴한 비용으로 대체 (예 : iTRAQ, ICAT)과 대사 (예 : SILAC) 분류 기술 7 간주됩니다. 활용 단백 분해 효소에 따라 18 O-라벨은 절단 제품 (3)의 C-터미널 카르 복실 그룹에 두 개의 18 O-원자까지의 설립 될 수 8로 세분화 할 수 있습니다. 우리의 PALeO (P rotease-18 O-강화 물을 mploying ssisted 난 abeling 전자) 효소 18 O-라벨의 적응, 우리는 독특한 동위 원소의 서명을 얻을을 50 % 18 O-농축 물을 활용. 고해상도와 함께 매트릭스를 이용한 레이저 탈착 이온화이 시간은 - 비행의 탠덤 질량 분석법 (MALDI-TOF/TOF MS / MS), 특성 동위 원소의 봉투 특이성의 높은 수준의 절단 제품을 식별하는 데 사용할 수 있습니다. 우리는 이전에 proteolytic 반응 할 10-11을 감지하고 특성화 내생 프로테아제를 9 모니터링 할 수 PALeO-방법론을 사용했습니다. PALeO는 proteolytic 절단 반응의 매우 본질을 인코딩 때문에, 실험 설정은 간단하고 생화학 enri입니다절단 제품의 chment 단계를 피할 수 있습니다. PALeO 방식을 쉽게 proteolytic 절단 반응의 역학 및 생리 조건을 나타내는 복잡한 생물 표본의 proteolysis의 (II) 분석을 모니터링은 (i) 시간 코스 실험로 확장 할 수 있습니다. PALeO - TimeCourse 실험은 복잡한 proteolytic 경로 반응의 속도 - 제한 처리 단계 및 반응 중간체를 식별하는 데 도움이됩니다. 또한, PALeO 반응은 우리가 이러한 자사의 절단 제품을 rebind 및 제 18 O-원자의 결합을 catalyze 할 수있는 세린 프로테아제 트립신과 같은 proteolytic 효소를 식별 할 수 있습니다. 이러한 '이중 라벨'효소 postdigestion 18 펩티드가 독점적 카르 복실 산소 교환 반응에 의해 표시되는 O-라벨, 사용할 수 있습니다. 세 번째 전략은 효소 이상 18 O-농축 물을 고용 라벨 연장 18 O-안정 동위 원소 기호를 소개 산성 pH의 조건을 사용하여펩티드에 atures.
제시 LEO-워크 플로우는 단백질의 안정 동위 원소 라벨 요약 및 합성 펩티드를 위해 수 있습니다. 이 시간 코스 실험 (그림 1) 비교 및 정량 단백질 체학 연구뿐만 아니라 단백 분해 효소 연구에 적용 할 수 있습니다. 각 워크 플로우는 두 실험 단계 (그림 2)로 구성되어 있습니다 : A) 각 18 O-안정 동위 원소 인코딩 반응 (단백 분해 효소 - 촉매 펩타이드 절단의 해결 샘플링 시간, 단백 분해 효소 - 촉매 카르 복실 산소 교환 반응, 산 - 촉매 카르 복실 산소 교환 질량 분석법 18 O-정관의 속도론의 그래픽 표현에 의한 반응) 및 B) 분석.
A.의 TimeCourse 실험
I. PALeO - TimeCourse : proteolytic cleavages의 단백 분해 효소 - 촉매 라벨
II. PALeO - TimeCourse : Postdigproteolytic 테르 미니 (Termini)의 estion 라벨
III. ALeO - TimeCourse : 카르 복실 그룹의 산 - 촉매 라벨
B. MALDI-TOF/TOF는 MS / MS 데이터 수집 및 분석
스펙트럼 시간 18 O-정관 플롯의 C. 준비
스펙트럼 시간 플롯 :를 사용하여 각 반응 시간 지점에 대한 MS 데이터 파일 (. t2d 파일)로 데이터 탐색기 소프트웨어에서 내 보낸 ASCII-파일매크로와 데이터 분석 및 그래픽 소프트웨어 프로그램 (OriginLab의 예 유래)로 수입 폭포 플롯 (그림 3)으로 표시됩니다.
18 O-정관의 플롯 : 각 binned 펩타이드 절단 제품에 대한 개별 펩티드 동위 원소 종의 상대적 기여 (16 O, 18 O 1 또는 18 O 2) 모든 반응 시간 지점에서 추출하고 (그림 4) 시간이 역모를 꾸몄다.
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우리는 동적으로 proteolytic 효소에 의해 생성 된 펩타이드 절단 제품에 18 O-안정 동위 원소의 결합을 모니터링 할 PALeO-TimeCourse 워크 플로를 사용했습니다. 제시 방법은 비교적 다른 기판과 단백 분해 효소의 조합에 대해 proteolytic 처리 경로를 연구 할 수있는 다양한 도구입니다. 반응의 과정을 통해 반복적으로 proteolytic 반응을 샘플링하여 PALeO-TimeCourse 실험은 기판 및 제품 abundances의 시간 해결 스냅 샷 및 처리 정보를 제공합니다. 공동 야생 대상 접시에 산성 매트릭스 솔루션 샘플을하면 효소 반응과 매트릭스 결정이 더 샘플 구성을 보존하지 않습니다. 따라서, 시간 포인트는 소급 효소 반응의 결론 후 MALDI-TOF/TOF MS / MS에 의해 분석 할 수 있습니다. 이러한 실험 워크 플로우의 데이터 풍부한 자연을 수용하기 위해, 우리는 18 O-incorporat을 계산 반자동 생물 정보학 시스템을 구현각 펩타이드....
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안정 동위 원소 라벨과 시간이 해결 방법으로 고해상도 질량 분광법을 결합하여 PALeO-TimeCourse 방법은 펩타이드 제품의 세대의 동적 분석을 할 수 있습니다. 분석은 양적 및 질적 단백질 체학 연구를위한 안정적인 isotopically 표시 펩티드를 생성하고 proteotypic 펩티드가 생성되는이 반응 속도론을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 또한, PALeO-TimeCourse는 특정하지 않다는 관련 조건 예를 생체에서 proteolytic 경로를 평가하기 위해 설계되었습니다. 내생 단백질, 펩티드 및 프로테아제뿐만 아니라 합성 펩티드 및 재조합 프로테아제는 워크 플로우에 활용 할 수 있습니다. 특정 proteolytic 조사 할 반응, 검정 조건 및 야생 시간에 따라이 반응 과정의 최적 샘플링을 제공하기 위해 조정할 수 있습니다. 우리의 경험에서는 (예를 들면 낮은 효소 농도를 사용하여, 방 다운 proteolytic 반응을 천천히 도움이 될 것입니다편리한 수동 ...
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관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
이 작품은 NIH / NIDCR 부여 1R01DE019796에 의해 지원되었다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 물질의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | |
| PepClean C-18 스핀 열 | 열 | 89,870 | |
| Opti-TOF 384 든 대상 판 | AB SCIEX | 1016629 | |
| 4800 든 TOF / TOF | AB SCIEX |
표 1. 자료
| 시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 |
|---|---|---|
| 알파 시아 노-4-hydroxycinnamic 산 | 시그마 알드리치 | 70990-1G-F |
| 소 혈청 알부민 (BSA) | 시그마 알드리치 | A3294-10G |
| Dithiothreitol (DTT) | Acros | 16568-0050 |
| Iodoacetamide (IAM) | 시그마 알드리치 | 1149-5G |
| 엔도 테린은 효소-1 (ECE-1) 변환 | R & D 시스템 | 1784 - 아연 |
| 트립신 골드 | Promega | V5280 |
| 물-18 O, 97 원자 % 18 O | 시그마 알드리치 | 329878-1G |
| Trifluoroacetic 산 (TFA) | 열 | 28,904 |
| AB SCIEX TOF / TOF 악기의 보정을위한 대중 표준 키트 | AB SCIEX | 4333604 |
표 2. 시약
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