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Artigo de método

A aplicação de abordagens baseadas em pesquisa aberta para a identificação de Glycopeptides ligados ao Acinetobacter baumannii O

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DOI:

10.3791/63242

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2 de novembro de 2021

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

A busca aberta permite identificar glycopeptídeos decorados com composições glican até então desconhecidas. Dentro deste artigo, uma abordagem simplificada para realizar buscas abertas e subsequentes pesquisas de gliocopeptídio focadas em glycan são apresentadas para amostras bacterianas usando Acinetobacter baumannii como modelo.

Resumo

A glicossomilação proteica é cada vez mais reconhecida como uma modificação comum dentro de organismos bacterianos, contribuindo para a fisiologia procariótica e a ótima infectividade de espécies patogênicas. Devido a isso, há um crescente interesse em caracterizar a glicossylation bacteriana e a necessidade de ferramentas analíticas de alto rendimento para identificar esses eventos. Embora a proteômica de baixo para cima permita prontamente a geração de dados de glicopticídeos ricos, a amplitude e diversidade de glicanos observados em espécies procarióticas tornam a identificação de eventos de glicoslação bacteriana extremamente desafiadora.

Tradicionalmente, a determinação manual das composições glican dentro de conjuntos de dados proteômicos bacterianos fez desta uma análise em grande parte sob medida restrita a especialistas específicos de campo. Recentemente, abordagens abertas baseadas em busca surgiram como uma alternativa poderosa para a identificação de modificações desconhecidas. Ao analisar a frequência de modificações únicas observadas em sequências de peptídeos, técnicas de busca aberta permitem a identificação de glicanos comuns ligados a peptídeos dentro de amostras complexas. Este artigo apresenta um fluxo de trabalho simplificado para a interpretação e análise de dados glicoproteômicos, demonstrando como técnicas de busca aberta podem ser utilizadas para identificar glicocopeptídeos bacterianos sem conhecimento prévio das composições glicânicas.

Usando essa abordagem, os glicaptocidas dentro das amostras podem ser rapidamente identificados para entender as diferenças de glicoseção. Utilizando a Acinetobacter baumannii como modelo, essas abordagens permitem a comparação de composições glican entre cepas e a identificação de novas glicoproteínas. Em conjunto, este trabalho demonstra a versatilidade de técnicas abertas de busca de banco de dados para a identificação da glicossilção bacteriana, tornando a caracterização desses glicoproteomes altamente diversos mais fácil do que nunca.

Introdução

A glicossomilação proteica, o processo de anexação de carboidratos a moléculas de proteínas, é uma das modificações pós-translacionais mais comuns (PTMs) na natureza 1,2. Em todos os domínios da vida, uma gama de máquinas complexas evoluiu dedicada à geração de glicoproteínas que impactam uma miríade de funções celulares 1,3,4,5. Enquanto a glicossilation proteica ocorre em uma gama de aminoácidos 6,7, eventos de glicosylation ligados a....

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Protocolo

NOTA: A preparação e análise de amostras de glicoptocida bacteriano podem ser divididas em quatro seções (Figura 1). Para este estudo, foi avaliada a glicosylation de três cepas sequenciadas de A. baumannii (Tabela 1). Os bancos de dados Proteome FASTA de cada uma dessas cepas são acessíveis via Uniprot. Consulte a Tabela 2 para a composição dos buffers utilizados neste protocolo.

1. Preparação de amostras de proteínas para análise proteômica

  1. Isolamento de amostras de proteome de interesse
    1. Se usar células inteiras, certifique-se de qu....

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Resultados

Para ilustrar a utilidade da busca aberta por análise de glicoptocida bacteriano, a diversidade química de glicocanos ligados a O dentro de três cepas de A. baumannii-AB307-0294, ACICU e D1279779-- foi avaliada. Os glicoproteomes ligados ao O são altamente variáveis entre as cepas de A. baumannii, pois os glicos usados para glicossolation são derivados da cápsula altamente variável loci 44,45,46.

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Discussão

A busca aberta é um método eficaz e sistemático para a identificação de modificações desconhecidas. Embora a identificação de glícans desconhecidos em amostras de proteome bacteriano tenha sido tradicionalmente um empreendimento demorado e tecnicamente especializado, os recentes desenvolvimentos de ferramentas como MSfragger21,41 e Byonic31,38 agora permitem a identificação rápida e eficaz de massas delta.......

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Divulgações

Os autores não têm conflitos de interesse.

Agradecimentos

A N.E.S é apoiada por uma Bolsa futura do Conselho de Pesquisa Australiano (FT200100270) e uma subvenção do Projeto ARC Discovery (DP210100362). Agradecemos ao Centro de Espectrometria de Massa de Melbourne e Proteômica do Instituto bio21 de ciência molecular e biotecnologia pelo acesso à instrumentação de MS.

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
14 G Kel-F Estilo de ponto de cubo 3Hamilton companyhanc90514
2-CloroacetamidaSigma Aldrich Pty LtdC0267-100G
AcetonitrilaSigma Aldrich Pty Ltd34851-4L
Hidróxido de amônio (28%)Sigma Aldrich Pty Ltd338818-100ML
BCA Protein Assay Reagent APierce23228
O reagente B do ensaio da proteína de BCAperfura23224
C8de Um fornecedor alternativo para o material C8 é
MetanolSigma Aldrich Pty Ltd5,33002
IsopropanolSigma Aldrich Pty Ltd650447-2.5L
M/4058/17
SDB-RPS Empore SPE (Sulfonato de Fase Reversa)Sigma Aldrich Pty Ltd66886-UUm fornecedor alternativo para SDB-RPS é Affinisep (https://www.affinisep.com/about-us/)
Desoxicolato de SódioSigma Aldrich Pty LtdD6750-100G
ThermoMixer CEppendorf2232000083
ácido trifluoroacéticoSigma Aldrich Pty Ltd302031-10X1ML
Tris 2-carboxietil fosfina cloridratoSigma Aldrich Pty LtdC4706-2G
Tris (hidroximetil) aminometanoSigma Aldrich Pty Ltd252859-500G
Mistura de proteasePromegaV5073
Concentrador de vácuoLabconco7810040
ZIC-HILICA resina 1504580001 da Merckpara uso em colunas SPE de uso único pode ser obtida esvaziando uma coluna de forma maior e usando a resina livre
o Ltd 66882-U do Sigma Aldrich Pty do SPE produto químico do Fisher do Ltd 5,33002 de Affinisep (https://www.affinisep.com/about-us/)

Referências

  1. Essentials of glycobiology. Varki, A., et al. , Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, NY. (2015).
  2. Schaffer, C., Messner, P. Emerging facets of prokaryotic glycosylation. FEMS Microbiology Reviews. 41 (1), 49-91 (2017).
  3. Abu-Qarn, M., Eichler, J., Sharon, N.

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Identificação de GlicopeptídeosGlicosilação BacterianaEnriquecimento por ZIC-HILICProteômica Bottom-UpDiversidade de GlicanosAnálise por LC-MSFluxo de Trabalho Glicoproteômico