Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

LERLIC-MS / MS Gedetailleerde karakterisering en kwantificering van glutamine en asparagine Deamidatie in Shotgun Proteomics

7.8K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/55626

⸱

9 april 2017

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Hier geven we een stap-voor-stap protocol van de lange lengte elektrostatische repulsie-hilic-tandem massaspectrometrie (LERLIC-MS / MS) methode. Dit is een nieuwe methode die het mogelijk maakt voor het eerst kwantificering en karakterisering van glutamine en asparagine deamidering isovormen door shotgun proteomics.

Samenvatting

Karakterisatie van eiwitdeamiderende is noodzakelijk om de rol (len) en de mogelijkheden van deze eiwitten posttranslationele modificatie (PTM) in humane pathologie en andere biochemische context ontcijferen. Ter karakterisering van eiwitten deamidatie voeren, hebben wij onlangs een nieuwe lange-length elektrostatische repulsie-hilic-tandem massaspectrometrie (LERLIC-MS / MS) werkwijze die het glutamine (Gln) en asparagine (Asn) isovorm kan scheiden producten van de deamidatie van modelverbindingen zeer complexe biologische monsters. LERLIC-MS / MS is dus de eerste shotgun proteomics strategie voor de scheiding en kwantificering van Gin deamidatie isovormen. We tonen ook als noviteit, dat het monster verwerkingsprotocol geschetste stabiliseert het succinimide tussenliggende waardoor de karakterisering van LERLIC-MS / MS. Toepassing van LERLIC-MS / MS zoals weergegeven in deze video artikel kan u helpen om op te helderen de op dat moment onbekenden moleculaire arrays van eiwit deamidatie. Bovendien LERLIC-MS / MS verschaft verder inzicht in de enzymatische reacties die deamidatie bij onderscheiden biologische achtergronden omvatten.

Inleiding

Deamidering is een proteïne posttranslationele modificatie (PTM) dat een negatieve lading aan het eiwit skelet geïntroduceerd door middel van modificatie van asparagine (Asn) en / of glutamine (Gln) resten 1. Deze modificatie terwijl beïnvloeden Asn residuen genereert de isomere producten isoaspartaamzuur (isoAsp) en n -aspartic acid (Asp) bij een gemeenschappelijke 3: 1 verhouding 2. Ondanks deze verhouding kan worden gewijzigd door tussenkomst van de reparerende enzym L-isoaspartyl methyltransferase (PIMT) 3, 4. Evenzo deamidering van Gln residuen gen....

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

Protocol

1. Verpakking de lange lengte Anion exchange (LAX) Capillaire kolom

(Noot: Hoewel de LAX kolom kan in-huis verpakt als we in dit protocol beschrijven LOS kolommen zijn ook commercieel verkrijgbaar, zie tabel van Materialen en Reagentia voor verdere details).

  1. Suspendeer 50 mg zwakke anionenuitwisselende pakkingsmateriaal in 3,5 ml verpakking buffer (tabel 1) aan de slurrie te bereiden.
  2. Monteer het uiteinde van de capillaire kolom (50 cm lengte - 200 urn inwendige diameter (ID) slang) met een vrouwelijk naar vrouwelijke koppeling, een plak en een moer. Plaats een scherm 1/16" O....

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

Resultaten

Deamidatie of Gin en Asn residu wordt beschouwd als een degeneratieve eiwitmodificatie (DPM) betrokken bij een aantal chronische en dodelijke ziekten 14. Is aangetoond dat dit PTM de halfwaardetijd en afbrekende toestanden van antilichamen en andere moleculen kunnen voorspellen in het menselijk lichaam en soortgelijke biologische backgrounds 1, 15. De betekenis van eiwitdeamiderende, in feite, gaat verder .......

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

Discussie

In deze video-artikel geven we een stap-voor-stap protocol van LERLIC-MS / MS 3, een werkwijze om diepgaande karakterisering voeren en nauwkeurig de mate van proteïne deamidering en enzymatische processen dit eiwitmodificatie. LERLIC-MS / MS is gebaseerd op het gebruik van een lange lengte (50 cm) LOS volgens het elektrostatische repulsie-hilic (Erlić) 27. Het gebruik van een lange-kolomlengte, zoals in onze studie 3, maximaliseert het potentieel va.......

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

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Dit werk werd mede ondersteund door subsidies van de Singapore ministerie van Onderwijs (Tier 2: Grant ARC9 / 15), National Medical Research Council van Singapore (NMRC-OF-IRG-0003-2016) en NTU-NHG Aging Research Grant ( Grant ARG / 14017). We willen graag onze dankbaarheid en meest oprechte dank aan Dr. Andrew Alpert en PolyLC team uit te drukken voor vriendelijk voorzag ons van het verpakkingsmateriaal dat mogelijk deze studie gemaakt.

....

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

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
PolyCAT 3 µm 100-Å (bulk material)PolyLC Inc.Special order
Long-length ion exchange capillary column 50 cm - 200 µm IDPolyLC Inc.Special order
PEEKsil Tubing 1/16" OD x 200 µm ID x 50 cm lengthSGE Analytical Science onder Trajan Scientific Australia 620050
Female-to-female fitting voor 1/16" OD tubbingUpchurch ScientificUPCHF-125
Female nut voor microferuleUpchurch ScientificUPCHP-416
MicroferuleUpchurch ScientificUPCHF-132
Pressure Bomb NanoBaumeWestern Fluids EngineeringSP-400
Shimadzu Prominence UFLC-systeemShimadzuProminence UFLC
Bullet BlenderNext AdvanceBBX24
Safe-lock buizenEppendorf T9661-1000EA
Roestvrijstalen kralen. 0,9 – 2,0 mm. 1 lb. Niet-steriel.Next AdvanceSSB14B
Centrifuge op tafel Hettich ZentrifugenRotina 380 R
Standaard digitaal verwarmd circuerend bad, 120VACPolyScience 8006 6L8006A11B
Sep-pack c18 ontzoutingscartridge 50 mgWatersWAT020805
Vacuum concentratorEppendorf Concentrator Plus System
Dionex UltiMate 3000 UHPLC DionexUltiMate 3000 UHPLC 
Orbitrap Elite massaspectrometerThermo Fisher Scientific Inc.ORBITRAP ELITE
Michrom Thermo CaptiveSpray Michrom-Bruker Inc.TCSI-SS2
Incubator INCUCELL MMM GroupINCUCELL111
Sequencing-grade gemodificeerd trypsinePromegaV5111
Protease-remmercocktailtablettenRoche11836170001 (ROCHE)
Fosfaatbufferoplossing 10x (verdund tot 1x)Sigma-AldrichP5493
AmmoniumacetaatSigma-AldrichA1542
NatriumdeoxycholaatSigma-AldrichD6750
DithiothreitolSigma-AldrichD0632
IodoacetamideSigma-Aldrichi6125
ForminezuurSigma-AldrichF0507 (HONEYWELL)
AmmoniakhydroxideSigma-Aldrich338818 (HONEYWELL)
Acetonitril HPLC-kwaliteitSigma-Aldrich675415
Isopropanol HPLC-kwaliteitSigma-Aldrich675431
Water HPLC-kwaliteitSigma-Aldrich14263

Referenties

  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....

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

Herprints en machtigingen

Tags

Glutamine-deamideringeiwitdeamideringsuccinimide-intermediairanionuitwisselingschromatografiepeptide-scheidingproteoomanalyseposttranslationele modificatie