$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Po pozyskaniu danych, z proteolitycznych acylowanych peptydów wyznaczono różnicujące jony fragmentów MS2, następnie wyekstrahowane chromatogramy jonowe (XIC) zostały przetworzone w Skyline, a odpowiednie obszary lekkich i ciężkich pików zostały wyeksportowane, które ostatecznie zostały wykorzystane do obliczenia zajętości miejsca. Rysunek 2A pokazuje koncepcyjną ilustrację tego, jak może wyglądać jon prekursorowy XIC z sygnałami peptydowymi zarówno lekkimi, jak i ciężkimi, oraz Rysunek 2B przedstawia przykład odpowiadających im jonów fragmentacyjnych XIC z kodowaniem kolorami (czerwony = jasny; niebieski = ciężki) do różnicowania jonów fragmentacyjnych zawierających modyfikacje acylacji lizyny.
Rysunek 3 pokazuje dane wynikające z eksperymentu dotyczącego obłożenia, takiego jak opisany powyżej, analizujący predefiniowane proporcje lekkiego/ciężkiego sukcynylanego BSA generowanego wewnętrznie na poziomie 1, 10, 50 lub 100%, oraz określenie jego obłożenia sukcynylacją. Importowanie danych o zajętości DIA do Skyline umożliwia łatwą wizualizację drzewa docelowego, wyświetlanie sekwencji peptydów i jonów fragmentacyjnych zarówno dla lekkich, jak i ciężkich jonów prekursorowych (Rysunek 3A). Dane z DIA-MS każdego zdefiniowanego sukcynylowanego stosunku BSA ujawniły immanentnie względne różnice w stosunku lekkiego do ciężkiego jonuy 7, najwyżej sklasyfikowanego jonu różnicującego fragment ze zidentyfikowanego dopasowania widma peptydowego (oznaczonego na czerwono, Rysunek 3B). Rysunek 4 pokazuje przegląd przetworzonych wyników z obliczeń obłożenia MS2, które potwierdziły procentowe obłożenie sukcynylacji białka wejściowego, tutaj składającego się z pre-sukcynylowanego BSA. Zmierzone zajętość sukcynylu lizyny dla 20 proteolitycznych peptydów sukcynylowanych otrzymanych z komercyjnego BSA przed sukcynylacją, sukcynylowanych w określonych procentach (np. w 0, 1, 10, 50 i 100%) przedstawiono w tabeli 2. Dla każdego z 20 proteolitycznych peptydów BSA do obliczenia zajętości sukcynylacji lizyny (Ksucc) użyto najwyżej uszeregowanego, różnicującego jonu fragmentarycznego MS2, wyrażonego jako L/(L+H) w %. Ogólnie rzecz biorąc, kwantyfikacja oparta na MS2 wykazała bardzo dobrą dokładność w określaniu zajętości acylacji nawet przy niskich stechiometriach.

Rysunek 1: Przebieg pracy stechiometrii. (A) Białka inkubuje się trzykrotnie z bezwodnikiem octowym-d6 w celu acetylacji niezmodyfikowanych reszt lizyny. Następnie acetylowane białka są trawione endoproteinazą Glu-C, a następnie frakcjonowane HPLC peptydów proteolitycznych przy użyciu chromatografii odwróconych faz zasadowego. Na koniec peptydy są analizowane przez LC-MS przy użyciu DIA o zmiennych szerokościach okna prekursorowego. (B) Ten sam przebieg pracy jest stosowany do oznaczania stechiometrii sukcynylacji, jak opisano w (A), z wyjątkiem tego, że ciężki odczynnik acylacyjny zmienia się na bezwodnik bursztynowy-d 4. Rysunek zaczerpnięty z Meyer et al. 4 (J. Am. Soc. Mass Spectrom., Otwarty Wybór). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Przykład możliwych uzyskanych danych i obliczeń stechiometrycznych. (A) Lekkie (L) i ciężkie (H) jony prekursorowe MS1 zawierające jedną acetylowaną lizynę różnią się o 3 jednostki masowe. XIC są generowane zarówno dla lekkich, jak i ciężkich otoczek izotopowych oznaczonych odpowiednio na czerwono i niebiesko. (B) Kwantyfikacja na podstawie jonów fragmentacyjnych MS2 XIC z akwizycji DIA może być przeprowadzona przy użyciu "różnicujących" lekkich i ciężkich jonów fragmentowych, które zawierają miejsce acetylacji oznaczone kolorem czerwonym i niebieskim. Wspólne jony fragmentacyjne są wyświetlane w kolorze czarnym kropkowanym i nie zawierają miejsca modyfikacji. Rysunek zaczerpnięty z Meyer et al. 4 (J. Am. Soc. Mass Spectrom., Otwarty Wybór). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 3: Wizualizacja na tle nieba sukcynylowanego proteolitycznego peptydu BSA na różnych poziomach obłożenia. (A) Drzewo docelowe Skyline przedstawiające peptyd proteolityczny LCKsuccVASLRE i powstałe w jego wyniku jony fragmentacyjne. (B) Skyline wyekstrahował chromatogramy jonów fragmentacyjnych przy różnych poziomach zajętości sukcynylacji. Najwyżej sklasyfikowany jon różnicujący, y7, zwiększa się w obszarze pików 1, 10, 50 i 100% korelując z procentem wejściowym wstępnie sukcynylowanego BSA (generowanego we własnym zakresie). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 4: Ocena stechiometrii acylacji BSA wstępnie sukcynylowanego BSA. Pięć różnych próbek BSA przy określonych procentach ciężkiej modyfikacji (np. przy 0, 1, 10, 50 i 100%) poddano określeniu zajętości MS2. Zajętość miejsca dla 20 sukcynylowanych peptydów BSA określono na podstawie najwyżej uszeregowanych różnicujących jonów fragmentacyjnych dla pięciu różnych próbek BSA przy określonych procentach modyfikacji światła (np. przy 0, 1, 10, 50 i 100%). Wykres Box Whisker przedstawia rozkład 20 peptydów sukcynylowych, wartości z 50% peptydów znajdują się w "pudełku" (25% percentyla do 75% percentyla), górny wąs wskazuje wartości od 75% percentyla do maksimum (100%), a dolny wąs wskazuje wartości od 25% percentyla do minimum (0% percentyla). (J. Am. Soc. Spektrom masowy, wybór otwarty). Kwantyfikacja pomiarów znajduje się w tabeli 2. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
szt.
pkt.
czasu
pkt.
szt.
pkt.
Rozdział
Rozdział
Rozdział
szt.
szt.
| Czas (minuta) | % A | % B |
| 0,00 | 100 | 0 |
| Godzina 7,27 | Rozdział 92 | 8 |
| Kategoria 45,27 | 73 Rozdział 73 | 27 Rozdział 27 |
| Z dnia 49,27 | Rozdział 69 | Rozdział 31 |
| 65,27 | 61 | 39 Rozdział 39 |
| 72,27 | Rozdział 40 | 60 |
| godz. 80.00 | 10 | 90 |
| O godz. 85.00 | 10 | 90 |
| Godzina 86,00 | 100 | 0 |
| godz. 120.00 | 100 | 0 |
| Przepływ: 0,7 mL/min | |
| Bufor A: 10 mM mrówczanu amonu w wodzie, pH 10 |
| Bufor B: 10 mM mrówczanu amonu w 90% ACN i 10% wody, pH 10 |
| Uwaga: pH obu faz ruchomych dostosowane do 10 za pomocą czystego amoniaku |
Tabela 1: Gradient dla frakcjonowania HPLC w odwróconej fazie zasadowego pH offline. Długość gradientu: 120 min. Bufor A: 10 mM mrówczanu amonu w wodzie, pH 10. Bufor B: 10 mM mrówczanu amonu w 90% ACN i 10% wodzie, pH 10.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
punktu
pkt.
Rozdział
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
pkt.
| L/L+H w % | L/L+H w % | L/L+H w % | L/L+H w % | L/L+H w % |
| Ksucc 0% | Ksucc 1% | Ksucc 10% | Ksucc 50% | Ksucc 100% |
| 0,2 | Pytanie 1.7 | Rozdział 11.1 | 50,9 | Nr 99,2 |
| Rozdział 1.2 | 2.3 | Rozdział 12.3 | 49,4 | 97,6 |
| 2.9 | 3.8 | 14 | Kategoria 48,6 | 99,5 |
| 0,5 | 1.8 | Pytanie 11,7 | 50,8 | 99,5 |
| 0,2 | Pytanie 1.7 | Rozdział 11.1 | 48,3 | Nr 98,2 |
| 0,2 | Rozdział 1.2 | 11 | 47,5 | 96,1 |
| 0,3 | 1.6 | Rozdział 12,8 | 51 Rozdział 51 | Nr 99,2 |
| 3.7 | 5.2 | Pytanie 14,7 | 51,9 | 89,5 |
| 1,5 | 1.8 | Rozdział 12,5 | 47,2 | Nr 91,1 |
| 0,8 | 1,5 | Rozdział 11.3 | 48,4 | 96,8 |
| 0,2 | 1.6 | Pytanie 13,9 | 49,7 | 98,9 |
| 0,1 | 1.1 | Rozdział 10.7 | 48,2 | 98,6 |
| 0,2 | 0,9 | Rozdział 10.3 | 49,4 | 99,4 |
| 0,5 | Rozdział 2.5 | Rozdział 17,2 | 52,3 | 97,5 |
| 0,1 | 3,5 | 20,8 | 51 Rozdział 51 | 99 |
| 0,3 | Pytanie 1.9 | Rozdział 10.7 | 49,6 | Nr 98,2 |
| cyfra arabska | Pytanie 1.7 | Rozdział 10,9 | 47,7 | 96,3 |
| 0,3 | Rozdział 1.2 | 10 | 53 Rozdział 53 | Rozdział 98 |
| 1.1 | 1.8 | Pytanie 12,9 | 57,9 | 94,1 |
| 0,2 | 1.4 | Rozdział 11,6 | Kategoria 48,6 | 98,8 |
Tabela 2: Kwantyfikacja zmierzonego obłożenia sukcynylacji lizyny BSA dla 20 proteolitycznych peptydów sukcynylowanych. Peptydy sukcynylowane otrzymywane z handlowego uprzednio sukcynylowanego BSA, sukcynylowane w określonych procentach (np. w stężeniach 0, 1, 10, 50 i 100%). Dla każdego z 20 proteolitycznych peptydów BSA do obliczenia zajętości sukcynylacji lizyny (Ksucc) użyto najwyżej uszeregowanego, różnicującego jonu fragmentarycznego MS2, wyrażonego jako L/(L+H) w %.