De karakterisering van complexen die in verschillende relatieve verhoudingen van kwik(II) tot dicisteïnyl-tetrapeptiden worden gevormd, wordt gepresenteerd door middel van elektronenspray-ionisatie orbitrap massaspectrometrie.
Methodenartikel
De karakterisering van complexen die in verschillende relatieve verhoudingen van kwik(II) tot dicisteïnyl-tetrapeptiden worden gevormd, wordt gepresenteerd door middel van elektronenspray-ionisatie orbitrap massaspectrometrie.
In deze studie hebben we een methode geëvalueerd voor de karakterisering van complexen, gevormd in verschillende relatieve verhoudingen van kwik(II) tot dicisteïnyl-tetrapeptide, door middel van elektrospray-ionisatie orbitrap massaspectrometrie. Deze strategie is gebaseerd op eerdere succesvolle karakterisering van kwik-dicisteïnyl-complexen betrokken bij tripeptiden door gebruik te maken van massaspectrometrie onder andere technieken. Kwik(II)chloride en een dicisteïnyl-tetrapeptide werden geïncubeerd in een ontgast gebufferd medium bij verschillende stoichiometrische verhoudingen. De gevormde complexen werden vervolgens geanalyseerd op een elektrospray-massaspectrometer bestaande uit een hybride lineaire ion- en orbi-trap massa-analyzer. De elektrospray-ionisatie massaspectrometrie (ESI-MS) spectra werden verkregen in de positieve modus en de waargenomen pieken werden vervolgens geanalyseerd op distincte kwik-isotopenverdelingspatronen en geassocieerde mono-isotopische piek. Dit werk toont aan dat een nauwkeurige stoichiometrie van kwik en peptide in de complexen die gevormd worden onder specifieke elektrospray-ionisatieomstandigheden, kan worden bepaald door gebruik te maken van hoge resolutie ESI MS op basis van distincte kwik-isotopenverdelingspatronen.
Huidige klinische geneesmiddelen voorgeschreven voor chelatietherapie van kwikvergiftiging1 bevatten thiolgroep(en), die verantwoordelijk zijn voor het binden en afscheiden van kwikionen2,3. Echter, studies hebben aangetoond dat deze kleine thiolverbindingen [dimerkaptozijnzuur (DMSA) en dimerkaproonzuur-sulfonzuur (DMPS)] niet optimaal zijn voor kwikchelatietherapie4-6. Daarom is er behoefte aan begrip van de associatie en complexvormingsneigingen van kwik met thiolen om het rationele ontwerp van thiolverbindingen voor kwikchelatie te verbeteren. Onlangs hebben we gerapporteerd dat n-alkyl en aryl dicysteinyl tripeptiden met dithiolgroepen kunnen dienen als effectieve "dubbele ankers" om de coördinatieplaatsen van kwik(II) te accommoderen om 1:1 kwik(II):peptide en 1:2 kwik(II):(peptide)2 complexen te vormen7. Bovendien hebben we het effect van toenemende cysteïneresiduen op complextypeformaties bestudeerd8. In deze studie onderzoeken we de associatie van kwik(II) met twee dicysteinyl tetrapeptiden, waarbij de cysteïneresiduen gescheiden zijn door twee aminozuurresiduen. Om het effect van auxiliaire bindingsgroepen voor kwik te evalueren, zijn de tussenliggende aminozuren ofwel twee glycine (ongesubstitueerd) residuen of twee glutaminezuur (gamma-gecarboxyleerd) residuen.
De reactie van cysteïnepeptide met kwik(II) vereist omstandigheden die de oxidatie van de cysteïne thiolgroepen tot het vormen van disulfidebindingen voorkomen9. Bovendien is de associatie van kwik(II) met cysteïnepeptiden om verschillende typen kwik-peptide complexen te vormen afhankelijk van de initiële verhouding van kwik(II): peptide in de reactiemix7,8. De typen kwik-peptide complexen die in deze reactiemixturen worden gevormd, kunnen worden geanalyseerd door soft-ionisatie massaspectrometrie, een gevoelig analytisch hulpmiddel voor het bepalen van soortinteracties tussen metaalionen en peptiden10-14. Dienovereenkomstig zal het een profiel geven van de verschillende typen gemerkuurde peptide adducten die worden gevormd onder een gespecificeerde elektrospray ionisatieconditie. Hier zullen we laten zien hoe cysteïnepeptiden en kwik(II) chloride oplossingen kunnen worden bereid in ontgaste ammoniumformaatbufferoplossing, bedekt met argon om oxidatie te minimaliseren. Door variërende molequivalenten van kwik(II) te reageren met dicysteinyl tetrapeptiden, zullen we laten zien hoe de initiële verhouding van kwik(II):peptide een effect heeft op de typen gevormde complexen. We zullen ook laten zien hoe elektrospray ionisatie (ESI) massaspectrometrie kan worden gebruikt als karakteriseringstool om een nauwkeurige stoichiometrie van kwik naar peptide in de gevormde complexen te geven. Het bijbehorende videoprotocol zal de experimentele omstandigheden voor het bereiden van de kwikcomplexen, de procedure voor het analyseren van de reactiemixturen onder gespecificeerde elektrospray ionisatiecondities, en de karakterisering van de stoichiometrieën van kwik(II)-dicysteinyl tetrapeptide complexen demonstreren, gebaseerd op de verschillende kwikisotoopverdelingspatronen, door gebruik van het ChemCal programma15. Het is bedoeld om diegenen te helpen die geïnteresseerd zijn in het gebruik van ESI orbitrap massaspectrometrie om verschillende complexen te analyseren die worden gevormd door metaalionen die in verschillende isotopenvormen bestaan.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Opmerking: alle relevante veiligheidsinformatiebladen (VIB) te raadplegen voor gebruik. Kwik chloride is een giftige chemische stof. Persoonlijke beschermingsmiddelen (handschoenen, veiligheidsbril en laboratoriumjas) moet gedragen worden bij af te voeren en alle bijbehorende oplossingen. Gooi oplossingen duidelijk gelabeld chemisch afval flessen aangewezen voor zware metalen.
1. Bereiding van 5 mM Ontgaste ammoniumformaatbuffer, pH 7,5
2. Voorbereiding van de Mercury (II) Chloride Solutions
3. Bereiding van CGGC voorraadoplossing
4. VoorbereidingVerschillende reactiemengsels van kwik (II) en CGGC
5. Voorbereiding van de LMOE Stock Solution
6. Voorbereiding van de verschillende reactiemengsels van Mercury (II) en LMOE Solution
7. Analyzing de reactiemengsels van Mercury (II) en CGGC Monsters door Orbitrap ESI massaspectrometrie
8. Het analyseren van de reactiemengsels van Mercurius en LMOE Monsters door Orbitrap ESI massaspectrometrie
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Een onderzoek werd uitgevoerd om de mogelijke kwik-peptidecomplex karakteriseren preparaat twee tetrapeptiden, CGGC en LMOE (figuur 1) van ESI massaspectrometrie. Complexen kwik (II) met CGGC of LMOE werden onderzocht door het laten reageren van het mengsel van kwik (II) en peptideoplossingen drie verschillende molaire verhoudingen: 1: 0,5, 1: 1 en 1: 2 (kwik (II): peptide) . De concentratie van kwik (II) was 7,5 x 10 -6 M en peptideconcentratie dienover...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De hydrofobe dicysteinyl tetrapeptide CGGC (C 10 H 18 N 4 O 5 S 2, MW = 338) (figuur 1) vormt complexen met kwik (II) zoals in figuur 2 en tabel 1 Daarnaast vormt het peptide dimeren en trimeren. stapsgewijs de hoeveelheid peptide toename in het reactiemengsel. Zoals blijkt uit de m / z-waarden van de bijbehorende dimeren [(2M + H) + = 677] en trimeren [(3M + H) + = 1015], de t...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Er is geen openbaarmaking voor het gerapporteerde werk.
MN-S erkent steun van de National Science Foundation, RUI verlenen CHE 1011859. De auteurs dankbaar erkennen de Triade Massaspectrometrie Facility aan de Universiteit van North Carolina in Greensboro voor het gebruik van de Thermo Fisher Scientific LTQ Orbitrap XL massaspectrometer. De auteurs danken Daniel Todd, Vincent Sica en Brandie Erhmann aan de Universiteit van North Carolina in Greensboro voor nuttige suggesties en opmerkingen met betrekking tot dit werk.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Kwik(II)chloride | Sigma-Aldrich | 429724 | Zeer giftig |
| Ammoniumformiaat | Sigma-Aldrich | 516961 | |
| Mierenzuur | Sigma-Aldrich | F0507 | |
| Ammoniak | Fisher | A512-P500 | |
| HPLC-water | Fisher | W5-4 | |
| HPLC acetonitril | Fisher | BP2405-1 | |
| HPLC methanol | Fisher | A452-4 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen