Yöntem makalesi

Zaman çözülmesi elektro sprey iyonizasyon Hidrojen-döteryum Değişim Kütle Spektrometre Protein Yapısı ve Dinamikleri incelenmesi için

DOI:

10.3791/55464

⸱

17 Nisan 2017

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

Bu makalede

Özet

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

Uyumlu esneklik proteini fonksiyonunda önemli bir rol oynamaktadır. Burada, düzenli ve düzensiz protein işlevi sürücü hızlı yapısal değişiklikleri algılama için hidrojen döteryum değişimi bağlanmış zamana bağımlı elektrosprey iyonizasyon kütle spektrometresi kullanılmasını tarif eder.

Özet

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

Doğası gereği düzensiz proteinler (IDP) dolayı uzun stabil, ikincil yapı elemanlarının eksikliğinden yapısal biyologlar için bir meydan okuma olmuştur. Hidrojen-Döteryum hızlı zaman ölçeklerinde ölçülen değişimi (HDX) yerel toplulukları geçici konformerlerin karakterizasyonu için izin kısaca doldurulur yapılar ve hidrojen bağlayıcı ağları tespit etmek için özel olarak düzenlenmiştir. kütle spektrometresi için HDX Kenetlendirilmesi yüksek hassasiyet, düşük numune tüketimi ve protein boyutu üzerinde hiçbir kısıtlama dahil olmak üzere birçok önemli avantajlar sunmaktadır. Bu teknik milisaniye zaman ölçeğindeki HDX etiketleme kez izlemek için yeteneği dahil olmak üzere, son birkaç on yıl içinde büyük ölçüde ilerlemiştir. Buna ek olarak, bir asidik proteaz mikroreaktör muhafaza eden bir mikro-akışkan bir platform üzerine HDX akışını içeren, biz peptid düzeyinde dinamik özellikleri lokalize edebiliyoruz. Bu çalışmada, Zaman Çözümlemeli Elektrosprey İyonizasyon Kütle Spektrometresi (Tresi-MS) HDX wa bağlanmıştau proteininin kalıntı yapısının detaylı bir resmini, hem de hiperfosforilasyon üzerine indüklenen konformasyonel vardiya sağlamak için kullanılır.

Giriş

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

Son birkaç on yıl içinde, önemli gelişmeler, protein yapısı ve dinamikleri 1, 2, 3, 4 ölçmek için tasarlanmış analitik tekniklerin geliştirilmesi yapılmıştır. X-ışını kristalografisi, protein yapısını belirlemek için başlıca aracı olduğu birlikte, proteinin yüksek konsantrasyonlar gerekmedikçe ve kapsamlı optimizasyon kırılma kalitesi kristalleri üretmek için gereklidir. Bu gibi membran bağlantılı ve doğal olarak düzensiz proteinler olarak kristalize zor olan proteinler, klasik hidrojen döteryum değişimi (HDX) NMR 5 tarafından incelenmiştir. Ancak, son yıllarda, HDX için elektrosprey iyonizasyon kütle spektrometresi (ESI-MS) kavrama hızla popülerlik 6, 7 kazanmıştır.

Kütle spektrometresi bir çözüm sunarX-ışını kristalografisi ve NMR ile ortaya çıkan kısıtlamalar birçok. Özel olarak, MS, son derece hassas (gerekli uM konsantrasyonlarda nM) 'dir, ve protein boyutuna herhangi bir sınırlama hemen hemen yoktur. Buna ek olarak, MS analizi, yüksek görev döngüsü Enzimatik devir hızı, yanlış katlanması, kompleks ve diğer biyolojik olarak-ilgili işlemleri tabi proteinler üzerinde incelemeler olasılığı sağlar. Bu işlemler, genel olarak ikinci zaman ölçeğine milisaniye ile ortaya çıkar ve analiz öncesinde reaktifler hızlı karıştırma gerekir.

2003 izin reaksiyonlarda Wilson ve Konermann ile Zaman Çözümlemeli Elektrosprey İyonizasyon (Tresi) geliştirilmesi ESI-MS ile sözde-gerçek zamanlı olarak izlenmesini sağlar. Bunların kurulum sürekli ayarlanabilir tepkime haznesi hacmi 8 ile bir kılcal karıştırıcı dahil. Cihaz dar arası kılcal içinde karışmasına olanak sağlamak için sızdırmaz bir iç kılcal ve yan kesilmiş bir çentik ile iki eş merkezli kılcal oluşurİç tel (tipik olarak 2 mm) ucuna çentikten y alanı. HDX deneyler uygulandığında, iç kılcal ilgili proteini taşıyan, dış kılcal etiketleme D'yi daha sonra ESI doğrudan transferi yapılmadan önce HDX etiketleme sağlayan ayarlanabilir bir reaksiyon odasına girmeden önce protein ile karıştırılması uğrar 2 O solüsyonu taşır kaynak.

Kısaca, HDX çözeltisi 9, 10 döteryum atomları ile alışverişi yapılan omurga amid hidrojenlerin dayanır. değişimi baz katalizörlü fizyolojik pH'da, asit katalizi altında, pH yaklaşık 2.6 ile yaygın hale gelmektedir ile. pH, sıcaklık, çözücü erişilebilirlik ve molekül içi hidrojen bağı: değişim oranı, dört ana faktöre dayanır. önceki iki faktör deney, özellikle peptid omurga amid pozisyonlarında değişim oranı boyunca sabit tutulur gibi, esas olarak bağımlı hazırlık olduğuProtein yapısı 11 t. Sıkıca döngüler ve düzensiz bölgelere (ve bazen hiç) 12 ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha düşük hızlarda döteryum alacak α-helis ve β-tabaka halinde geniş, stabil hidrojen bağlama ağları ile bölgeleri katlanabilir. Bu küresel protein analizi, izin verdiğinde yapısındaki pertübasyonları (örn., Agregasyon ya da substrat bağlanması üzerine) döteryum edilmektedirler (Şekil 1) farklı yol açar.

Kinetik kılcal karıştırıcı döteryum alımının lokalizasyonu için bir proteolitik bölme ihtiva eden bir mikro-akışkan bir platform içine dahil edilebilir. Bu proteolitik bölme etkili bir değişim reaksiyonu söndürmek için düşük pH değerinde tutulur ve lokalize peptitler (Şekil 2) bir protein sindirimi için hareketsizleştirilmiş bir asit proteazı gerektirir. İkinci kez ölçeklere milisaniye de İzleme omurga değişimi için önemlidirzor olan konformasyonel değişiklikler karakterizasyonu döngü bölgesi, erimiş kürecikler, ve yapısal olarak düzensiz proteinler (IDP) 13, 14 karakterize etmek için. Seçenek olarak ise, Tresi-HDX da Corex algoritması (DX-Corex) yaklaşımı 15, 16 bağlanmış döteryum değişimi kullanılarak, şu anda X-ışını kristalografisi ve NMR yöntemleri ile çözülür atom yapısına sahip olmayan proteinleri karakterize etmek için kullanılabilir. Bu ayrıntılı protokol o patojenik hiperfosforillenmiş eyalet hem de doğal şeklinin yanı var içinde, Tau'yu, IDP çalışma Tresi-HDX uygulanacaktır. Yerli tau en iyi çalışılan IDP'lerin biri olsa da, küçük onun amiloidojenik meslektaşı 13 hakkında bilinmektedir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

NOT: Kullanmadan önce tüm ilgili güvenlik bilgi formuna (MSDS) başvurun. poli (metil metakrilat), lazer ablasyonunun (PMMA) tarafından üretilen dumanlar toksik olabilir. lazer gravür çalışan bir havalandırma sistemine bağlı olduğundan emin olun. (Gözlük, yüz maskesi, eldiven, laboratuvar önlüğü, tam boy pantolon galoş) mühendislik kontrolleri (çeker ocak, kavuz konteyner) ve kişisel koruyucu ekipman kullanımı dahil mikroakışkan cihaz bina tüm uygun güvenlik uygulamaları kullanın. Bu mümkün olduğunda, analiz sırasında müdahale kirletici maddelerin azaltılması için ACS derecesi ya da daha yüksek her bir varlık ile, Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC) seviye reaktif maddeleri büyük önem taşımaktadır.

Mikroakışkan Aygıt 1. Hazırlık

  1. PMMA mikroakışkan Platformu İnşaat
    1. bir PMMA-Standart blok (8,9 x 3,8 x 0,6 cm) elde edilir, maddeleri eklemek için bir proteo bir giriş kanalı lazer ablasyonparçalama bölmesi ve bir lazer gravür 17, 18 kullanarak bir çıkış kanalı.
      NOT: uzunlamasına oval bir şekle (30 x 5 x 0.05 mm) içinde proteoliz odası Etch. giriş ve çıkış PMMA blok sonuna kadar devam eder ve 30 ga kılcal yerleştirmek için her iki genişlik ve derinlikte daha büyük olan 75 um olmalıdır.
    2. ., Bir 1/64" kalın kesme diski ile bir döner alet, yaklaşık 10 cm, her biri iki parça halinde bir 30 ga paslanmaz çelik metal kapiler kesin kılcal uçlarının (bu altında incelendiği kolaylaştırılabilir düz zımpara kağıdı kullanarak ışık mikroskobu).
    3. lehim kullanarak kazınmış poli (metil metakrilat) blok içine kılcal eritin. giriş kanalı otomatik enjektör pompalarının bağlı olacak, ve çıkış MS içine bağlanması için kullanılır.
  2. Sürekli Akış Zaman Çözülmüş Kinetik Mikser inşaatı
    1. Bir kaynaşmış Edinmesilika cam kılcal (İD: 75 um, OD: 150 um) yaklaşık olarak 40 cm ve yaklaşık 15 cm arasında bir 28 ga paslanmaz çelik metal boru içine yerleştirin. Gerekli reaksiyon süresine bağlı olarak, daha büyük bir kimliği olan bir uzun dış metal kapiler ya da bir kullanın.
      Not: Metal kılcal 'doğru', iç çapı belirlenmesi doğru reaksiyon zamanları elde etmek için kritiktir. Bu kılcal da akan çözücü ve geri basınç, kayıt HPLC metal kılcal bağlanması ile yapılabilir. iç çap hesaplanması için bir karşı basınç yapılabilir ve metal kapiler gerçek iç çapı belirlenmiştir. Bu (Windows Version 6.49 için) Molekül Ağırlığı Hesaplama yazılımı kullanılarak hesaplanabilir.
    2. Iç cam kılcal bir ucunda düşük lazer gücü gravür ayarları kullanılarak bir 2 mm çentik üretmek ve iç cam kılcal (Şekil 2) bu ucunu sızdırmaz. Seçenek olarak ise, bir cam seramik kılcal kullanılarak çentik açmakY kesici alet veya ince bir kesme bıçağı ile bir döner öğütücü.
    3. Diziliş metal kapiler ucu ile iç cam kılcal (bu, bir ışık mikroskobu altında incelendiği kolaylaştırılabilir).
    4. Karıştırma T'sinin bir ucunda (Şekil 2), bu kinetik karıştırıcı takın.
    5. karıştırma T'sinin kinetik karıştırıcının karşı ucuna yaklaşık 40 cm (150 um'lik: 75 um, OD İD) bir kaynaşık silika cam kılcal takın. Bu, reaksiyonun sönmesi için asit (% 5 asetik asit, pH 2.4) sunmak için kullanılır.
      Not: Tepkime maddeleri otomatik infüzyon pompaları kullanılarak politetrafloroetilen (PTFE) boru içinden gaz geçirmez şırınga ile cihaza verilir.
  3. pepsin Aktivasyon
    1. domuz gastrik mukozadan pepsin 20 mg tartılır ve birleştirme tamponu (0.1 M sodyum fosfat, 0.15 M NaCl, pH 6.0) içinde 1 mL asın.
    2. N-hidroksisüksinimid (NHS) ile aktive edilen agaroz boncuklar, 50 mg tartılır yeniden s ekleuspended proteaz ve yavaşça gece boyunca 4 ° C 'de döner.
    3. reçine toplamak için oda sıcaklığında 2 dakika için 1000 x g'de Spin.
    4. Bağlanmamış proteaz aspire.
    5. tamponu (1 M Tris-HCI, pH 6.0) ile bloke 1 mL agaroz inkübe ve 1 saat boyunca oda sıcaklığında yavaşça döner.
    6. reçine toplamak için oda sıcaklığında 2 dakika için 1000 x g'de Spin.
    7. Bloklama tamponunu aspire.
    8. 1 mL% 5 asetik asit, 5 dakika boyunca, pH 2.4 ile pepsin agaroz inkübe edin.
    9. reçine toplamak için 2 dakika süreyle 1000 x g'de Spin.
    10. Süpernatant aspire.
    11. Üç yıkama olmak üzere toplam 1.3.10 - Tekrar 1.3.8 adımları tekrarlayın.
    12. Uzun süreli kullanım için 4 ° C'de 1 mL asetik asit içerisinde boncuk saklayın.
  4. Cihaz Montaj
    1. steril bir spatula kullanılarak% 5 asetik asit içerisinde aktif pepsin-agaroz boncuklarının bulamaç ile proteoliz odası doldurun.
    2. PMMA mikroakışkan platfor yerleştirincihazın kapatılması için bir kapak olarak iki boş PMMA blokları arasında m, sıvı sızdırmaz bir conta oluşturmak için silikon kauçuk ile kaplı.
    3. basınç conta cihazı metalik sıkıştırma plakaları kullanın.
      Not: kelepçe özel mikroakışkan platformu uyacak şekilde yapılmış ve 10.1 cm x 7.4 cm x 1.2 cm boyutunda iki levha oluşmaktadır.
    4. 10 uL / ​​dakikalık bir hızda,% 5 asetik asit, pH 2.4 akış. 1 uL / ​​dakikalık bir oranda protein hattı da 50 mM amonyum asetat tamponu (pH 6.9) Akış.
      NOT: asetik asit sürekli olarak deney tamamı boyunca cihaz üzerinden akan son derece önemlidir. hiçbir sızıntı ve sıvının ESI kaynağı olarak hizmet edecek bir çıkış kanalı, yalnızca çıkan emin olun.
    5. Çift uygun elektrosprey koşulları elde etmek için ayarlanabilir bir izole edilmiş aşama kullanılarak bir tadil edilmiş bir dört kat time-of-flight (Q-TOF) kütle spektrometresi ön ucuna cihazı.
      NOT: Bir baypas anahtarıticari bir ESI kaynağı varlığını taklit etmek amacıyla ilave edilir. 17

2. süre-çözülmüş Elektrosprey İyonizasyon Hidrojen döteryum Değişim

  1. Pepsin kazanılması ve Protein Sadece Spectra
    Not: ESI-MS satın 60 V declustering potansiyeli +5,000 için +4,500 bir gerilim ile pozitif iyon modunda gerçekleştirilir ve 250 V potansiyel odaklama. Spektrumlar 1 sn'lik bir tarama oranıyla, tarandı 350-1,500, m / z aralığı üzerinde elde edilir -1.
    1. bir pepsin tek spektrumunu elde edin. Protein eklendikten sonra bu spektrumun görünen herhangi bir tepe noktaları çıkartılır.
    2. 50 mM amonyum asetat tamponu, daha önce akan 1 uL / dakikalık bir oranda 50-100 uM tau / fosfo-tau proteinini (19 arındırmak ve daha önce 13 tarif hazırlandı) tanıtılması.
    3. bir proteini ancak spektrum elde edin.
  2. Toplama of Zaman Noktaları
    1. 100 uM tau / fosfo-tau proteini 1 uL / dakika ile akarken, bir T konektörü yoluyla 3 mL / dakikalık bir oranda D2O tanıtmak ve kinetik karıştırıcıda reaksiyona girmesine izin. spektrumun elde edilmesinden önce en az 10 dakika boyunca dengeye kavuşmaları için sistem için izin verir.
      Not: değiştirmenin ardından, etiketleme reaksiyonu etiketlenmiş proteinin 10 uL / ​​dakikada, asetik asit ile pH 2.4 akışı ve sindirimi ile söndürülür proteolitik bölme oluşur.
    2. El, etiketleme süresini artırmak 8 s 42 ms'lik karıştırma süreleri elde etmek için iç cam kılcal konumunu geri çekmek için. Her bir çekme arka tarafı arasında en az 10 dakika boyunca dengeye kavuşmaları için sistem için izin verir.

3. Veri ve İstatistiksel Analiz

  1. Peptitler belirlenmesi ve Döteryum Borsası yüzdesi hesaplanması
    1. MS spektrumları mMass yazılımı kullanılarak analiz sürüm 5.5.0 20 gerçekleştir .
    2. ExPASy FindPept proteomik sunucusu kullanarak peptidleri belirlemek ve 21 gerektiği zaman çarpışma neden olduğu ayırma (CID) tarafından teyit etmektedir.
      NOT: Burada, döteryum alımı dahil izotop dağıtım analizi 22, 23 için bir in-house geliştirilen FORTRAN yazılımı kullanılarak ölçüldü.
    3. KÜRE web aracı 22, 24 kullanılarak primer dizisine dayanan teorik özgül oranlarını hesaplayın.
    4. Tek bir üstel lineer olmayan regresyon kullanılarak veri monte edin ve bir grafik ve istatistiksel yazılım (örneğin, SigmaPlot) kullanılarak normalize.
      Not: oranı k int / k gözlenen koruma Faktörü (PF), belirli bir bölge yapısal topluluk içinde yapılandırılmıştır derece bir yarı-nicel ölçümünü verir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

doğal ve fosfo-tau sindirim profilleri, sırasıyla 77.1 ve 71.7% sekans kapsama hasıl benzerdi. Her bir peptidin Döteryum alım değerleri, bir in-house geliştirilen FORTRAN yazılımı kullanılarak üretilen teorik dağılımların ile gözlenen izotopik dağılımları uydurulması ile belirlendi. En uygun dağılımlar ilişkili döteryum alım değerleri ile birlikte (Şekil 3a) 'da gösterilmiştir. Alım kinetik profiller daha sonra oluşturulacak ve de tek bir üstel ifadelerle tarif edilmişti...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

bu proteinlerin son derece ayrıntılı yapılar sağladığı için, X-ışını kristalografisi ve NMR gibi yapısal biyoloji yöntemleri avantajlı olmakla birlikte, bu resimler genellikle statiktir. Geçici türler ve zayıf yapılı alanların karakterizasyonu Bu geleneksel yöntemlerle çalışılan zaman zor olmaya devam etmektedir. Bu nedenle, bu tip sistemlerde dinamik analizler elde etmek için hızlı zaman ölçeklerinde çalışmak önemlidir. Biz başarıyla lokalize peptidik düzeyde iyi çalışılmış IDP içinde oluşan yapısal değişikliklere iliş...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Açıklayacak hiçbir şeyimiz yok.

Teşekkürler

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

Dr. Markus Zweckstetter'e, Dr. Adnan Sljoka tarafından sağlanan katkıda bulunan analiz araçlarıyla NMR çalışmasından tahmin edilen 'yerli' tau topluluğu için pdb koordinat dosyasını sağladığı için minnettarız. Bu çalışmanın finansmanı, Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC) ENGAGE Hibe programı tarafından sağlandı.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Poli (metil metakrilat) veya PMMAProfesyonel PlastiklerSACR.250CCP8,9 cm x 3,8 cm x 0,6 cm
Sigortalı Silika Cam KılcalPolymicro Teknolojileri106815-0018ID: 75 ve mikro; m, OD: 150 ve mikro; m
Metal Kılcal DamarlarMcMaster-Carr28 ga & ndash; 89875K97
30 ga & nbsp; - 89875K99
Florlu Etilen Propilen (FEP) BoruIDEX1477
1548		ID: 0.007 ", OD: 1/16"
Kimlik Numarası: 0.020", OD: 1/16"
Standart Polimer Boru KesiciIDEXA-327 OD boru
Mikro Statik Karıştırma TeeIDEXM-5401/16 "için OD boru
veya
Paslanmaz Çelik Tee, 0.25 & mm DelikValco Instruments Co., Inc. (VICI)ZT1C1/16" için
1/16 "için OD boru PEEK Tee OD BoruIDEXP-727
10-32 Dişi - Dişi LuerIDEXP-659
10-32 PEEK Çift Kanatlı SomunIDEXF-300
Yüksük 1/16 " OD BoruIDEXF-142
100 Serisi Döner AletDremelF013010001
Kesme DiskleriJobmate1/64 "kalınlık
Stereomaster Dijital Zoom MikroskopFisher Scientific12-563-411
HavyaMastercraft58-6301-2
VersaLaserÜniversal Lazer
ŞırıngalarHamilton81220500  &mikro; L kapasiteli
Şırınga PompalarıHarvard Aparatı70-4501
< güçlü > Adı< / güçlü >< güçlü > Şirket< / güçlü >< güçlü > Katalog Numarası< / güçlü >< güçlü > Yorumlar< / güçlü >
< güçlü > Reaktifler < / güçlü >
NHS ile Aktive Edilen AgarozFisher Scientific26196
Domuz Mide Mukozasından PepsinSigma-AldrichP6887-250MG
Döteryum OksitSigma-Aldrich151882-10X0.6ML
Asetik AsitSigma-Aldrich695092-100ML
HPLC Sınıfı SuFisher ScientificW5-4
Amonyum AsetatSigma-AldrichA7330-500G
Sodyum FosfatFisher ScientificS369-500
Sodyum KlorürFisher ScientificS671-3
Name<strong>CompanyKatalog NumarasıComments
Software/Online Tools
CorelDraw X3Corel
Moleküler Ağırlık HesaplayıcıSürüm 6.49Açık Kaynak MS Aracı
mMassSürüm 5.5.0Açık Kaynak MS Aracı
ExPASy FindPeptİsviçre Biyoinformatik
SigmaPlotSystat YazılımSürümü 11.0
PyMOLSchrö dingerVersiyon 1.5.0.4
NameCompanyKatalog NumarasıComments
Instruments
QStar Elite Hibrit Q-TOF Kütle SpektrometresiAB SCIEX
1/16" ve 1/8" için Enstitüsü

Kaynaklar

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

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Protein Yap AnaliziDo as Gere i Bozulmu ProteinlerTau Proteini Dinami iPeptit D zeyinde HaritalamaMilisaniye Zaman l e iMikroak kan PlatformKonformasyonel De i imler

İlgili makaleler