Methodenartikel

Tijdsgeresolveerde elektrosprayionisatie waterstof-deuterium Exchange Massaspectrometrie voor het bestuderen van Protein Structure en Dynamics

DOI:

10.3791/55464

⸱

17 april 2017

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

In dit artikel

Samenvatting

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

Conformationele flexibiliteit speelt een cruciale rol in de eiwit-functie. Hierin beschrijven we het gebruik van tijdsopgeloste electrospray ionisatie massaspectrometrie gekoppeld met waterstof deuterium ruil voor het sonderen van de snelle structurele veranderingen die functie rijden besteld en ontvouwen eiwitten.

Samenvatting

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

Intrinsiek ontvouwen eiwitten (IDP) zijn lang een uitdaging structurele biologen vanwege hun gebrek aan stabiele secundaire structuurelementen. Waterstof deuterium uitwisseling (HDX) gemeten bij snelle tijdschalen is bij uitstek geschikt voor structuren en waterstofbinding netwerken die kort worden bevolkt detecteren, waardoor de karakterisering van voorbijgaande conformeren in natieve ensembles. Koppeling van HDX aan massaspectrometrie biedt een aantal belangrijke voordelen, waaronder een hoge gevoeligheid, lage monster consumptie en geen beperking op eiwit grootte. Deze techniek is sterk gevorderd in de afgelopen tientallen jaren, inclusief de mogelijkheid om HDX etikettering de gaten te houden op de milliseconde tijdschaal. Bovendien, door het opnemen van de HDX werkstroom naar een microfluïdisch platform behuizing een zuur protease microreactor, kunnen wij dynamische eigenschappen lokaliseren peptideniveau. In deze studie tijdsopgeloste electrospray ionisatie massaspectrometrie (Tresi-MS) gekoppeld aan HDX was gebruikt om een ​​gedetailleerd beeld van de resterende structuur in het tau-eiwit, alsook de conformationele veranderingen geïnduceerd na hyperfosforylering verschaffen.

Inleiding

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

In de afgelopen jaren zijn aanzienlijke vooruitgangen geboekt bij de ontwikkeling van analytische technieken ter eiwitstructuur en dynamica 1, 2, 3, 4 meten. Terwijl röntgenkristallografie blijft het principe voor het bepalen van eiwitstructuur worden hoge concentraties van eiwitten nodig en uitgebreide optimalisering vereist diffractie Kristallen produceren. Eiwitten die moeilijk te kristalliseren zijn, zoals membraangeassocieerd en intrinsiek ontvouwen eiwitten zijn klassiek bestudeerd door waterstof-deuterium uitwisseling (HDX) NMR 5. Echter, de laatste decennia koppeling van electrospray ionisatie massaspectrometrie (ESI-MS) naar HDX is snel aan populariteit 6, 7.

Massaspectrometrie biedt een oplossingveel van de beperkingen veroorzaakt door röntgen kristallografie en NMR. Vooral MS zeer gevoelig (nM tot pM concentraties vereist), en er vrijwel geen grens aan eiwitgrootte. Daarnaast is de hoge inschakelduur MS analyse maakt de mogelijkheid bestuderen eiwitten ze enzymatisch omzet, verkeerd vouwen, complexering en andere biologisch relevante processen ondergaan. Deze processen treden vaak op de milliseconde tweede tijdschaal en vereisen snel mengen van reagentia voorafgaand aan analyse.

De ontwikkeling van tijdsopgeloste elektrosprayionisatie (Tresi) door Wilson en KONERMANN in 2003 toegestaan ​​reacties te kunnen houden in pseudo-real time door ESI-MS. Hun opstelling opgenomen een capillair mixer met een traploos verstelbare reactiekamer volume 8. De inrichting bestaat uit twee concentrische capillairen, met binnencapillair afgesloten en een inkeping in de zijkant gesneden om voor het mengen in de smalle inter-capillairy ruimte van de inkeping aan het uiteinde van de binnenste capillair (typisch 2 mm). Toegepast op HDX experimenten, de binnencapillair draagt het eiwit van belang, de uitwendige capillaire draagt het etiket D2O oplossing, die vervolgens ondergaat mengen met het eiwit alvorens de instelbare reactiekamer waardoor HDX etiket vóór directe overdracht in de ESI bron.

In het kort HDX voert backbone amide waterstoffen ondergaan uitwisseling met deuterium atomen in oplossing 9, 10. De uitwisseling van base gekatalyseerde bij fysiologische pH, met een zuur-katalyse steeds heersende pH beneden ongeveer 2,6. De koers is gebaseerd op vier factoren: pH, temperatuur, oplosmiddel toegankelijkheid en intramoleculaire waterstofbinding. Als de eerste twee factoren gedurende het experiment, de koers, vooral in peptide hoofdketen amide posities constant worden gehouden, primair dependentaan eiwitstructuur 11. Strak gevouwen gebieden met uitgebreide, stabiele waterstofbinding netwerken α-helices en β-sheets zal nemen deuterium in hoofdzaak langzamer vergeleken met lussen en ongeordende gebieden (en soms helemaal niet) 12. Dit maakt globale eiwitanalyse, waarbij verstoringen in structuur (bijv., Na aggregatie of substraatbinding) leiden tot verschillende deuterium opname (figuur 1).

De kinetische capillaire menger in een microfluïdisch platform met een proteolytisch kamer voor lokalisatie van het deuterium opname worden opgenomen. Deze proteolytische kamer wordt gehouden bij lage pH om effectief blussen de uitwisselingsreactie en vereist een geïmmobiliseerd zuur protease om het eiwit te verteren in gelokaliseerde peptiden (figuur 2). Monitoring backbone uitwisseling op milliseconde naar tweede tijdschalen is vooral belangrijk voor dekarakterisering van conformationele veranderingen binnen moeilijk lusgebieden gesmolten globules en intrinsiek ontvouwen eiwitten (IDP) 13, 14 te karakteriseren. Als alternatief kunnen Tresi-HDX ook worden gebruikt om eiwitten die momenteel een opgelost atoomstructuur door de werkwijzen van röntgenkristallografie en NMR geen kenmerkend gebruik deuterium uitwisseling gekoppeld met de COREX-algoritme (DX-COREX) benadering 15, 16. Deze gedetailleerde protocol Tresi-HDX gelden voor tau, een IDP bestuderen, zowel in het oorspronkelijke vorm, alsmede het pathogene hypergefosforyleerde toestand. Terwijl inheemse tau is een van de meest goed bestudeerd ontheemden, is er weinig bekend over de amyloïdogene tegenhanger 13.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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

LET OP: Raadpleeg alle relevante veiligheidsinformatiebladen (VIB) voor gebruik. Dampen door laserablatie van poly (methylmethacrylaat) (PMMA) kunnen giftig zijn. Zorg ervoor dat de laser graveur is aangesloten op een werkend ventilatiesysteem. Gebruik alle passende veiligheidsmaatregelen in acht bij het bouwen van de microfluïdische apparaat inclusief het gebruik van technische controles (zuurkast, slijpsel container) en persoonlijke beschermingsmiddelen (veiligheidsbril, gezichtsmasker, handschoenen, laboratoriumjas, volledige lengte broek, dichte schoenen). Het is van groot belang voor High Performance Liquid Chromatography (HPLC) rang reagentia te wenden, met welzijn van ACS kwaliteit of hoger om storende verontreinigingen te verminderen tijdens de analyse.

1. Bereiding van de microfluïdische inrichting

  1. De bouw van de PMMA microfluïdische Platform
    1. Verkrijgen van een standaard PMMA blok (8,9 x 3,8 x 0,6 cm) en laser ablateren een ingangskanaal voor het inbrengen van de reagentia, een Proteolysis kamer, en een uitgangskanaal via een lasergraveerder 17, 18.
      OPMERKING: Ets de proteolyse kamer in een langwerpige ovale vorm (30 x 5 x 0,05 mm). De ingangs- en uitgangskanaal moeten doorlopen tot het einde van de PMMA blok en niet groter dan 75 pm zowel breedte en diepte om een ​​30 GA capillair tegemoet.
    2. Snijd een 30 GA, roestvrijstalen capillaire in twee stukken van ongeveer 10 cm elk een roterend gereedschap met een 1/64" dik cut-off disc. Gebruik schuurpapier aan de einden van de capillairen (dit kan worden vergemakkelijkt door het bekijken onder een glad lichte microscoop).
    3. Smelt de capillairen in de geëtste poly (methylmethacrylaat) blok met behulp van een soldeerbout. Het ingangskanaal wordt verbonden met automatische spuitpompen en het uitgangskanaal wordt gebruikt voor het koppelen naar het MS.
  2. De bouw van de doorstroom Tijdsgeresolveerde Kinetic Mixer
    1. Het verkrijgen van een gefuseerdesilicaglas capillair (ID: 75 urn, OD: 150 um) van ongeveer 40 cm, en plaats deze in een 28 GA, roestvrijstalen capillair van ongeveer 15 cm. Afhankelijk van de reactietijd vereist, gebruik een langere buitenste metalen capillair of een met een grotere binnendiameter.
      Opmerking: Het bepalen van de 'echte' binnendiameter van de metalen capillaire kritisch is voor het verkrijgen van nauwkeurige reactietijden. Dit kan door het aanbrengen van de metalen capillair een HPLC, vloeiend oplosmiddel hoewel de capillair en het opnemen van de tegendruk. Een tegendruk berekening binnendiameter kan worden gemaakt, en de werkelijke binnendiameter van het capillair metaal bepaald. Dit kan worden berekend met behulp van de Moleculair gewicht Calculator software (voor Windows versie 6.49).
    2. Maak een 2 mm inkeping behulp laagvermogen lasergraveur instellingen aan één uiteinde van de binnenste glazen capillair en sluit het uiteinde van de binnenste glazen capillair (figuur 2). Als alternatief maakt de inkeping met behulp van een keramische capillairy frees of een roterende molen met een fijne snijblad.
    3. Opstelling de binnenste glazen capillair met een uiteinde van de metalen capillaire (dit kan worden bevorderd door het bekijken onder een lichtmicroscoop).
    4. Bevestig deze kinetische menger om een uiteinde van de meng T (figuur 2).
    5. Bevestig een kwartsglas capillaire (ID: 75 urn, OD: 150 um) van ongeveer 40 cm aan het andere uiteinde van de kinetische mixer op het meng T-stuk. Dit wordt gebruikt om zuur (5% azijnzuur, pH 2,4) te leveren aan de reactie te blussen.
      OPMERKING: Reactanten worden aan de inrichting met gasdichte spuiten met polytetrafluorethyleen (PTFE) buis met geautomatiseerde infuuspompen.
  3. Pepsin Activation
    1. Weeg 20 mg pepsine van het varken maagslijmvlies en suspendeer in 1 ml koppelingsbuffer (0,1 M natriumfosfaat, 0,15 M NaCl, pH 6,0).
    2. Weeg 50 mg N-hydroxysuccinimide (NHS)-geactiveerde agarose kralen, toevoegen re-suspended protease en draai overnacht voorzichtig bij 4 ° C.
    3. Spin down bij 1.000 xg gedurende 2 minuten bij kamertemperatuur aan de hars te verzamelen.
    4. Zuig het ongebonden protease.
    5. Incubeer de agarose in 1 ml blokkerende buffer (1 M Tris-HCl, pH 6,0) en draai voorzichtig bij kamertemperatuur gedurende 1 uur.
    6. Spin down bij 1.000 xg gedurende 2 minuten bij kamertemperatuur aan de hars te verzamelen.
    7. Zuig het blokkeerbuffer.
    8. Incubeer de pepsine-agarose met 1 ml 5% azijnzuur, pH 2,4 gedurende 5 minuten.
    9. Spin down bij 1.000 xg gedurende 2 minuten om de hars te verzamelen.
    10. Zuig het supernatant.
    11. Herhaal stap 1.3.8 - 1.3.10 voor een totaal van drie wasbeurten.
    12. Bewaar de kralen in 1 ml azijnzuur bij 4 ° C gedurende langdurig gebruik.
  4. Device Assembly
    1. Vul het proteolyse kamer met de suspensie van geactiveerde pepsine-agarose kralen in 5% azijnzuur met een steriele spatel.
    2. Plaats de PMMA microfluïdische platform tussen twee lege blokken PMMA als deksel om de inrichting af te dichten, bekleed met siliconenrubber om een ​​vloeistofdichte afdichting te creëren.
    3. Gebruik van metalen klemplaten druk-afdichting het apparaat.
      OPMERKING: De klem is op maat gemaakt om de microfluïdische platform passen en bestaat uit twee platen meten 10,1 cm x 7,4 cm x 1,2 cm.
    4. Flow 5% azijnzuur, pH 2,4 met een snelheid van 10 pl / min. Flow 50 mM ammonium acetaat buffer (pH 6,9) hoewel het eiwit regel in een hoeveelheid van 1 pl / min.
      Opmerking: Het is uiterst belangrijk dat het azijnzuur continu stroomt door de inrichting gedurende het geheel van het experiment. Er mogen geen lekkages zijn en fluïdum alleen verlaten van het uitgangskanaal, dat als ESI bron dient.
    5. Koppelen van de inrichting aan de voorzijde van een gewijzigde quadrupool time-of-flight (Q-TOF) massaspectrometer via instelbare geïsoleerde stadium electrospray optimale omstandigheden te bereiken.
      LET OP: Een bypassschakelaarwordt ingevoerd om de aanwezigheid van een commerciële bron ESI simuleren. 17

2. Tijdsgeresolveerde elektrosprayionisatie waterstof-deuterium Exchange

  1. Overname van Pepsine en Protein Alleen Spectra
    OPMERKING: ESI-MS verwerving uitgevoerd in positieve ion modus uitgevoerd met een spanning van 4500-5000, 60 V declustering potentieel en 250 V scherpstellen potentiaal. Spectra worden verworven over een bereik van 350-1,500 m / z met een scansnelheid van 1 s-1.
    1. Het verwerven van een pepsine alleen spectrum. Pieken te zien zijn in dit spectrum worden afgetrokken wanneer het eiwit wordt toegevoegd.
    2. 50-100 pM tau / fosfo-tau-eiwit (zuiveren en bereiden zoals eerder beschreven 13, 19) met een snelheid van 1 ul / min waarbij de 50 mM ammoniumacetaat buffer eerder stroomde.
    3. Het verwerven van een eiwit alleen spectrum.
  2. acquisitie of Time Points
    1. Terwijl 100 pM tau / fosfo-tau-eiwit stroomt 1 uL / min, introduceren D2O met een snelheid van 3 pl / min via een T-connector en laten reageren in kinetische mixer. Mogelijk het systeem in evenwicht komen gedurende ten minste 10 minuten voor overname van het spectrum.
      OPMERKING: Na de uitwisseling etikettering reactie wordt gedoofd door de stroom van azijnzuur pH 2,4 bij 10 pl / min en digestie van het gelabelde eiwit optreedt in het proteolytische kamer.
    2. Om de kenmerken te verhogen, handmatig trek de positie van de binnenste glazen capillaire bereiken mengtijden van 42 ms tot 8 s. Mogelijk het systeem in evenwicht komen gedurende ten minste 10 minuten tussen elke pull-back.

3. De gegevens en statistische analyse

  1. Het identificeren van peptiden en berekening van het percentage van deuterium Exchange
    1. Voer MS spectra geanalyseerd met behulp van mMass software, versie 5.5.0 20 .
    2. Identificeren van peptiden met de ExPASy FindPept proteomische server en bevestigt botsing geïnduceerde dissociatie (CID) indien nodig 21.
      LET OP: Hier, deuterium opname incorporatie werd gemeten met behulp van een in-house ontwikkelde FORTRAN software voor isotopenverdeling analyse 22, 23.
    3. Bereken de theoretische intrinsieke gebaseerd zijn op de primaire sequentie met de GEBIED Webhulpmiddel 22, 24.
    4. Monteer de gegevens met behulp van enkele exponentiële non-lineaire regressie en normaliseren met behulp van een grafische en statistische software (bijv SigmaPlot).
      OPMERKING: De verhouding k int / k obs geeft de beschermingsfactor (PF), een semi-kwantitatieve maat voor de mate waarin een bepaalde regio is gestructureerd in de conformationele ensemble.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

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

Digestie profielen van natieve en fosfo-tau waren vergelijkbaar, hetgeen een sequentie dekking van 77,1 en 71,7% respectievelijk. Deuterium opnamewaarden van elk peptide werd bepaald door het aanpassen van de waargenomen isotopische verdelingen met de theoretische verdelingen gegenereerd met behulp van een intern ontwikkelde FORTRAN software. De best passende verdelingen worden getoond (Figuur 3a) samen met de bijbehorende deuterium opnamewaarden. Opname kinetische profi...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

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

Hoewel structurele biologie werkwijzen, zoals röntgen kristallografie en NMR zijn voordelig omdat zij zeer gedetailleerd structuren van eiwitten, deze beelden vaak statisch. De karakterisering van voorbijgaande soorten en zwak gestructureerde domeinen blijft ongrijpbaar wanneer onderzocht door deze conventionele werkwijzen. Daarom, met het oog op dynamische inzichten over dit soort systemen te krijgen is het belangrijk om te werken aan een snelle tijdschalen. We hebben met succes Tresi-HDX-MS toegepast op gedetailleerde...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

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

We hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

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

We danken Dr. Markus Zweckstetter voor het verstrekken van het pdb-coördinatenbestand voor het 'native' tau-ensemble dat werd voorspeld op basis van zijn NMR-werk, met bijdragende analysetools die werden verstrekt door Dr. Adnan Sljoka. Financiering voor dit werk werd verstrekt door het Natural Science and Engineering Research Council of Canada (NSERC) ENGAGE Grant-programma.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Poly(methyl methacrylate) of PMMAProfessional PlasticsSACR.250CCP8,9 cm x 3,8 cm x 0,6 cm
Fused Silica Glass CapillairePolymicro Technologies106815-0018ID: 75 µm, OD: 150 µm
Metal CapillairesMcMaster-Carr28 ga – 89875K97
30 ga  - 89875K99
Fluorinated Ethylene Propylene (FEP) BuizenIDEX1477
1548		ID: 0.007”, OD: 1/16”
ID: 0.020”, OD: 1/16”
Standaard Polymeer BuizensnijderIDEXA-327voor 1/16” en 1/8” OD buizen
Micro Statische Menging TeeIDEXM-540voor 1/16” OD buizen
of
Roestvrijstalen Tee, 0,25 mm BoorgatValco Instruments Co., Inc. (VICI)ZT1Cvoor 1/16” OD buizen
PEEK Tee voor 1/16” OD BuizenIDEXP-727
10-32 Vrouwelijk naar Vrouwelijk LuerIDEXP-659
10-32 PEEK TweekleufmoerIDEXF-300
Ferrule voor 1/16” OD BuizenIDEXF-142
100 Series Roterend GereedschapDremelF013010001
AfsnijdschijvenJobmate1/64” dikte
Stereomaster Digital Zoom MicroscoopFisher Scientific12-563-411
SolderboutMastercraft58-6301-2
VersaLaserUniversal Laser
SpuitenHamilton81220500 µL capaciteit
SpuitpompjesHarvard Apparatus70-4501
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Reagentia
NHS-geactiveerde AgaroseFisher Scientific26196
Pepsine uit VarkensmaagslijmvliesSigma-AldrichP6887-250MG
DeuteriumoxideSigma-Aldrich151882-10X0.6ML
AzijnzuurSigma-Aldrich695092-100ML
HPLC Grade WaterFisher ScientificW5-4
AmmoniumacetaatSigma-AldrichA7330-500G
NatriumfosfaatFisher ScientificS369-500
NatriumchlorideFisher ScientificS671-3
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Software/Online Tools
CorelDraw X3Corel
Molecuulgewicht CalculatorVersie 6.49Open Source MS Tool
mMassVersie 5.5.0Open Source MS Tool
ExPASy FindPeptSwiss Institute of Bioinformatics
SigmaPlotSystat SoftwareVersie 11.0
PyMOLSchrödingerVersie 1.5.0.4
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Instrumenten
QStar Elite Hybrid Q-TOF Mass SpectrometerAB SCIEX

Referenties

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

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Prote nestructuuranalyseintrinsiek ongeordende prote nendynamiek van het tau prote nemapping op peptide niveaumilliseconde tijdsschaalmicrofluidisch platformconformationele verschuivingen

Gerelateerde artikelen