$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Сверху вниз протеомики (TDP) предназначена для крупномасштабных характеристика proteoforms в пределах протеома. Расчетная мощность зависит от эффективного разделения жидкой фазы интакт белками до электроспрей ионизации тандем масс-спектрометрия (ESI-МС/МС) анализ из-за высокой сложности и большой динамический диапазон концентраций протеома1,2 ,3,4,5. Электрофорез капилляра зоны (CZE) – это мощный метод для разделения биомолекул, основанный на их соотношение размер заряд6. CZE является относительно простым, требующих только открытых трубчатых сплавили кремнезема капилляров, солевого фона (BGE) и блок питания. Образец интакт белками могут быть загружены в капилляр с помощью давления или напряжения, и разделение инициируется погружением обоих концах капилляра в Булак ДжиИПи Инжиниринг и применения высокого напряжения. CZE может подойти эффективность разделения ультра-высокой (> 1 миллион теоретических тарелок) для разделения биомолекул7. CZE-MS имеет существенно более высокая чувствительность чем широко используется обратная фаза жидкостной хроматографии (RPLC)-мс для анализа интакт белками8. Хотя CZE-MS имеет большой потенциал для крупномасштабных протеомики сверху вниз, его широкое применение в протеомике препятствовали ряд вопросов, включая низкий образца-грузоподъемность и узкие разделения окна. Типичный пример загрузки объем в CZE составляет около 1% от общего объема капилляров, которая обычно соответствует менее чем 100 nL9,10,11. Разделение окна CZE обычно меньше чем 30 минут из-за сильного электроосмотического потока (EOF)9,10. Эти проблемы ограничивают CZE-MS/MS для идентификации большого числа proteoforms и низкой обильные proteoforms от сложных протеома.
Много усилий был достигнут улучшить образца грузовместимость CZE через онлайн образца концентрации методов (например, твердофазный микроэкстракция [SPME]12,13, поле Расширение образца укладки [FESS]9 , 11 , 14и динамические рН перекрестка15,16,17,18). FESS и динамических рН junction проще, чем SPME, только требующие существенное различие между буфер образца и Булак ДжиИПи Инжиниринг в проводимости и рН. FESS использует буфер образца с гораздо более низкой проводимости, чем BGE, ведущих к укладки аналитов на границе между образца зоны и зоны Булак ДжиИПи Инжиниринг в капилляр. Динамических рН Джанкшен использует базовый образец вилкой (например, бикарбонат аммония 50 мм, pH 8) и кислой BGE (например, уксусная кислота 5% [v/v], pH 2,4) на обеих сторонах вилку образца. По заявлению высокое положительное напряжение в конце инъекции капилляра титрование базовый образец плагина происходит, упором аналитов в жесткой вилкой перед прохождением CZE разделения. Недавно, солнце группа систематически по сравнению FESS и динамических рН перехода для онлайн укладки интакт белками, демонстрируя, что динамический рН перехода может производить гораздо лучшую производительность, чем повязка для онлайн концентрации интакт белками когда объем впрыска образец был 25% объема капиллярного19.
Нейтрально покрытием разделения капилляров (например, линейные полиакриламида [LPA]) были использованы для сокращения EOF в капилляр, замедляя CZE разделения и расширение разделения окна20,21. Недавно Dovichi группа разработала простой процедуры для подготовки стабильного LPA покрытия на внутренней стенке капилляров, используя Персульфат аммония (APS) как инициатор и температуры (50 ° C) для производство свободных радикалов и полимеризации22 . Совсем недавно Sun group работают МПУ покрытием разделения капиллярного и динамических рН перекрестка метод для разделения CZE интакт белками, достигнув микролитр масштабе пример загрузки объем и 90 мин разделения окна19. Эта система CZE открывает дверь к использованию CZE-MS/MS для крупномасштабных протеомики сверху вниз.
CZE-МС требует весьма надежный и чувствительных интерфейса пара CZE МС. Три интерфейса CE-МС были хорошо развиты и коммерциализации в истории CE-MS, и они co оболочка осевые интерфейс23, sheathless интерфейс, с помощью пористых подсказка как излучатель ESI24и электро кинетически накачкой оболочка потока интерфейса25,26. Электро кинетически перекачиваемой оболочка интерфейс-на основе потока CZE-МС/МС достиг предела обнаружения низкий zeptomole пептид9, свыше 10 000 идентификаций пептида (IDs) от НеЬа клетки протеома в один запуск14, быстрая характеристика интакт белками11, и очень стабильная и воспроизводимость анализа биомолекул26. Недавно МПУ покрытием разделения капиллярного метода соединения динамический рН, использовались и электро кинетически перекачиваемой оболочка потока интерфейса для крупномасштабных сверху вниз протеомики Escherichia coli (E. coli) протеома19 ,27. CZE-MS/MS платформа подошли более 500 proteoform идентификаторы в едином19 и почти 6000 proteoform идентификаторы через сцепление с размер-гель-проникающей хроматографии (SEC)-RPLC фракционирование27. Результаты ясно показывают возможности CZE-МС/МС для крупномасштабных протеомики сверху вниз.
Здесь описан подробная процедура использования CZE-MS/MS для крупномасштабных протеомики сверху вниз. CZE-МС/МС система использует МПУ покрытием капилляра для уменьшения EOF в капилляр, метод соединения динамический рН для онлайн концентрации белков, электро кинетически перекачиваемой оболочка потока интерфейса для муфты CZE МС, Орбитрэп масса спектрометр для коллекции МС и МС/МС спектров белков, и TopPIC (TOP-Down Mass Spectrometry-Based Proteoform определение и характеристика) программного обеспечения для ID proteoform через Поиск в базе данных.