Determinação da acidez em fase gasosa de Oligopeptídeos

1Department of Chemistry, University of the Pacific
Published 6/24/2013
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Chemistry

Your institution must subscribe to JoVE's Chemistry section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Summary

A determinação da acidez em fase gasosa de oligopéptidos contendo cisteína é descrito. As experiências são realizadas utilizando um espectrômetro de massas triplo quadrupolo. Os acidezes relativas dos péptidos são medidos através de ensaios de dissociação induzida por colisão, e as acidezes quantitativos são determinados utilizando os Cook extensas método cinético.

Cite this Article

Copy Citation

Ren, J., Sawhney, A., Tian, Y., Padda, B., Batoon, P. Determination of the Gas-phase Acidities of Oligopeptides. J. Vis. Exp. (76), e4348, doi:10.3791/4348 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Os resíduos de aminoácidos localizados em posições diferentes proteínas dobradas apresentam frequentemente diferentes graus de acidez. Por exemplo, um resíduo de cisteína localizado no ou perto do terminal N de uma hélice é muitas vezes mais ácido do que o que está em ou próximo do terminal C 1-6. Apesar de extensos estudos experimentais sobre as propriedades do ácido-base de péptidos foram efectuados na fase de condensado, em particular em soluções aquosas de 6-8, os resultados são muitas vezes complicada por efeitos do solvente 7. Na verdade, a maioria dos sítios ativos das proteínas estão localizadas perto da região do interior, onde os efeitos de solvente foram minimizados 9,10. A fim de compreender as propriedades dos péptidos e proteínas intrínsecas ácido-base, é importante para efectuar os estudos em um ambiente livre de solvente.

Nós apresentamos um método para medir a acidez de oligopeptides na fase gasosa. Nós usamos uma cisteína contendo um oligopéptido, Ala 3 CysNH 3), como composto modelo. As medições baseiam-se no método bem estabelecido cozinheiros cinético prolongado (Figura 1), 11-16. Os experimentos são realizados utilizando um espectrómetro de massa de triplo quadrupolo com uma interface de ionização por electropulverização (ESI), fonte de iões (Figura 2). Para cada amostra de péptido, vários ácidos de referência são seleccionados. Os ácidos orgânicos são os compostos de referência estruturalmente semelhantes conhecidos, com a acidez da fase de gás. Uma solução da mistura do péptido e de um ácido de referência é introduzida no espectrómetro de massa, e em fase gasosa de um protão ligado agrupamento aniónico do ácido péptido de referência é formado. O aglomerado próton-bound é massa isolada e posteriormente fragmentado via dissociação induzida por colisão (CID) experimentos. A abundância de iões dos fragmentos resultantes são analisados ​​usando uma relação entre as acidezes e cinéticas de dissociação do agrupamento de iões. A acidez da fase gasosa do péptido é então obtined por regressão linear das parcelas thermo-cinéticos 17,18.

O método pode ser aplicado a uma variedade de sistemas moleculares, incluindo compostos orgânicos, aminoácidos e seus derivados, oligonucleótidos, e oligopéptidos. Ao comparar as acidezes de fase de gás medidos experimentalmente com os valores calculados para as diferentes conformações, os efeitos conformacionais nos acidez pode ser avaliada.

Introduction

A acidez de resíduos de aminoácidos estão entre as mais importantes propriedades termoquímicos que influenciam as estruturas, a reactividade, e os processos de dobragem de proteínas que se desdobram-9,19. Resíduos de aminoácidos individuais mostram muitas vezes diferentes acidez eficazes dependendo de suas localizações em proteínas. Em particular, os resíduos localizados nos locais activos exibem frequentemente perturbado significativamente a acidez. Um exemplo é o resíduo de cisteína residentes nos sítios ativos do thioredoxin super-família de enzimas 20,21. A cisteína sítio ativo é extraordinariamente ácidos em relação aos de proteínas desdobradas 3-5. Tem sido sugerido que a conformação helicoidal pode ter uma contribuição significativa para a acidez incomum. Existem amplos estudos experimentais sobre as propriedades do ácido-base de péptidos realizadas em soluções, especialmente em soluções aquosas 2,6-8. Os resultados foram muitas vezes complicada por efeitos do solvente7. Na verdade, a maioria dos sítios ativos das proteínas estão localizadas perto da região do interior, onde os efeitos de solventes são minimizados 9,10.

A fim de compreender as propriedades dos péptidos e proteínas intrínsecas ácido-base, é importante para a realização dos estudos em um ambiente livre de solvente. Apresentamos aqui um método baseado em espectrometria de massa para a determinação da acidez em fase gasosa. A abordagem é referido como o método cinético prolongado cozinheiros. Este método tem sido aplicado com sucesso a uma grande gama de sistemas químicos para a determinação de diversas propriedades termodinâmicas, tais como a acidez da fase gasosa, a afinidade do protão, a afinidade de ião de metal, a afinidade de electrões, e a energia de ionização 11-15, 22-26. Aplicou-se este método para determinar a acidez em fase gasosa de uma série de oligossacáridos de cisteína-cisteína e polialanina poliglicina péptidos 17,18,27. Esses estudos mostram que a cisteína N-terminal peptídeoes são significativamente mais ácida do que os correspondentes de C-terminal. As altas acidez da primeira são provavelmente devido aos efeitos conformacionais helicoidais em que o anião tiolato é fortemente estabilizados pela interacção com a hélice a macro-dipolo. Devido à natureza não-voláteis e termicamente lábil de péptidos, o método de cinética é a abordagem mais prática actualmente disponíveis para produzir o ácido-base termoquímica quantidades razoavelmente precisos de péptidos 28.

O esquema geral e a equação associado com o método cinético são mostrados na Figura 1. A determinação da acidez em fase gasosa de um péptido (AH) começa com a formação de uma série de aniões de fragmentação de protões ligados, [A • • H A i] ¯ (ou [A ¯ • • H + A i ¯] ¯), na região da fonte de iões do espectrómetro de massa, em que A e A ¯ i ¯ desprotonados são as formas do péptido eos ácidos de referência, respectivamente. Os ácidos orgânicos são os compostos de referência conhecidos, com a acidez da fase de gás. Os ácidos de referência deve ter estruturas semelhantes uns aos outros (mas não necessariamente idêntico ao do péptido). A semelhança de estruturas entre os ácidos de referência assegura a semelhança das entropias de desprotonação entre eles. O aglomerado próton-bound aniões são seleccionados de massa e collisionally activado e subsequentemente dissociado utilizando dissociação induzida por colisão (CID) experiências para produzir os correspondentes aniões monoméricos, A e A ¯ i ¯, com constantes de taxa de K e K i, respectivamente, mostrados na Figura 1A. Se fragmentações secundárias são negligenciáveis, a taxa de abundância dos iões de fragmentos CID, [A ¯] / [A i ¯], representa uma medida aproximada do rácio das constantes de velocidade, k / k i. Sob a hipótese de que não há activat reversabarreiras de iões para a dissociação de ambos os canais, o ião do produto de CID ramificação rácios, ln [A °] / [A i ¯], será linearmente correlacionada com a acidez da fase gasosa do péptido (Δ ácido H) e os dos ácidos de referência (Δ ácido i H), como mostrado na Figura 1b. Nesta equação, Δ ácido H médio é a acidez média de fase gasosa dos ácidos de referência, Δ (Δ S) é o termo de entropia (que pode ser assumida constante se os ácidos de referência são estruturalmente semelhantes uns aos outros), R é o constante universal dos gases e T é a temperatura ef eficaz do sistema. A temperatura efectiva é um parâmetro empírico que depende de diversas variáveis ​​experimentais, incluindo a energia de colisão.

O valor da acidez da fase gasosa é determinado pela construção de dois conjuntos de gráficos de termo-cinéticos. O primeiro conjunto é obretidos pela traçando ln ([A ¯] / [A i ¯]) contra Δ ácido H i - Δ ácido H médio, como mostrado na Figura 4a. Regressão linear trará um conjunto de linhas retas com as encostas de X = 1 / RT FEP e interceptações de Y = - [Δ ácido H - Δ ácido H médio] / RT FEP - Δ (Δ S) / R. O segundo conjunto de parcelas é obtido através da representação gráfica dos intercepta resultantes (Y) a partir do primeiro conjunto de encontro às inclinações correspondentes (X), conforme mostrado na Figura 4b. A regressão linear produz uma nova linha com um declive de Δ ácido H - Δ ácido H médio e uma intercepção de Δ (Δ S) / R. O valor de ácido Δ H é então obtido a partir do declive e o termo entropia, Δ (Δ S) é obtido a partir dea interceptação.

Os experimentos são realizados usando um espectrómetro de massa de triplo quadrupolo, interligados a uma ionização por electrospray (ESI), fonte de iões. Um diagrama esquemático do espectrómetro de massa é mostrado na Figura 2. As experiências são realizadas por CID massa escolhendo os aniões de fragmentação de protões ligados com a primeira unidade de quadrupolo e permitindo que eles sofrem colisões com átomos de árgon vazados para a câmara de colisão, que é realizada a uma pressão de cerca de 0,5 mTorr. Os iões dos produtos de dissociação são analisados ​​em massa com a terceira unidade de quadrupolo. Os espectros de CID são registrados em várias energias de colisão com a faixa de m / z grande o suficiente para cobrir todas as possíveis fragmentos secundários. As intensidades de iões produtos CID são medidos, definindo o instrumento no modo de monitorização de reacção seleccionada (SRM) no qual a verificação é focada em iões dos produtos seleccionados. Os experimentos são realizados CID em quatro diferentes energias de colisão, o que corresponde aenergias de centro de massa (E cm) de 1,0, 1,5, 2,0 e 2,5 eV, respectivamente. A energia de centro de massa é calculado utilizando a fórmula: E = E cm laboratório [M / (M + m)], onde E é a energia de laboratório colisão no quadro de laboratório, m é a massa de árgon, e M é a massa do ião de cluster protão ligado.

Neste artigo, usamos o oligopéptido Ala 3 CysNH 2 (CH 3) como composto modelo. O C-terminal está amidado e o grupo tiol (SH), do resíduo de cisteína será o local ácido. A selecção dos ácidos de referência adequado é crucial para o sucesso da medida da acidez em fase gasosa. Os ácidos de referência ideais são estruturalmente semelhantes (entre si) compostos orgânicos com valores de acidez em fase gasosa bem estabelecidas. Os ácidos de referência deve ter valores de acidez mais próximos daquele dos péptidos. Para o péptido A 3 CH, seis halogenados carboxylic ácidos são escolhidos como os ácidos de referência. Os seis ácidos de referência são o ácido cloroacético (MCAH), ácido bromoacético (MBAH), ácido difluoroacético (DFAH), ácido dicloroacético (DCAH), ácido dibromoacetic (DBAH) e trifluoroacico (TFAH). Dois deles, DFAH e MBAH, irá ser usado para ilustrar o protocolo.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Preparação das Soluções Amostra

  1. Primeiro preparar as soluções de estoque de péptido e os seis ácidos de referência, utilizando um solvente misto de metanol e água numa proporção de 1:1 em volume. As soluções de reserva deve ter uma concentração de cerca de 10 -3 M.
  2. Pesam-se 1 mg de péptido a amostra sólida, A 3 CH, num tubo Eppendorf de 1,5 mL e adicionar 1,0 ml de solvente misto de metanol e água, e misturar utilizando um vortex.
  3. Pesam-se 1 mg de ácido difluoroacético (DFAH) e adicionar 1,0 ml da mistura de solventes de metanol e água, e misturar utilizando um vortex.
  4. Use o mesmo procedimento para fazer as soluções estoque para os outros cinco referência ácidos ácido chloroacetic (MCAH), ácido bromoacético (MBAH), ácido dicloroacético (DCAH), ácido dibromoacetic (DBAH) e ácido trifluoroacético (TFAH).
  5. Desenhar cerca de 50 ul da solução-mãe de péptido para um tubo Eppendorf de 1,5 ml, e extrair cerca de 50 ul da solução de estoque de DFAH na same tubo Eppendorf. Dilui-se a solução da mistura com 900 ul da mistura de solventes de metanol e água para se obter uma concentração final de cerca de 10 -4 M. Esta solução diluída será utilizada como a solução de amostra para as medições de espectrometria de massa. A proporção efectiva do péptido para o ácido de referência, bem como a concentração final da solução da amostra será ajustado com base nas abundâncias sinais observados iões no espectrómetro de massa.
  6. Utilizar o mesmo procedimento para preparar as amostras de soluções do péptido com as outras cinco ácidos referência.

2. Espectrometria de Massa de medição 1: Proton-bound Cluster Formação Ion

  1. O primeiro passo na medição de espectrometria de massa é a de gerar iões de fragmentação de protões ligados estáveis ​​do péptido com um ácido de referência.
  2. Definir o instrumento no modo de ião negativo MS, com a voltagem da agulha ESI -4,5 kV e a voltagem capilar de cerca de -35 V, e a temperatura do gás de secagemmantida a 150 ° C. Definir a largura do pico Q1 e Q3 a largura do pico, tanto com a escala calibrada (A largura do pico é um parâmetro de instrumento que pode ser utilizado para ajustar a resolução dos picos. A definição "escala calibrada" permite mostrar picos estreitos para uma melhor separação dos picos ). A voltagem capilar e a temperatura do gás de secagem pode ser ajustada para melhorar a abundância de iões observados.
  3. Infundir cerca de 0,5 ml da solução de amostra de péptido-DFAH numa seringa Hamilton de 1 mL e ligar a seringa para a entrada da agulha ESI utilizando tubagem de PEEK. Em seguida, coloque a seringa na bomba de seringa. Ligar a bomba de seringa para infusão da solução de amostra para dentro da agulha ESI com a taxa de fluxo a 10 ml / min.
  4. Ligue a tensão agulha ESI para ativar o processo ESI. Ligue o detector. Um espectro de massa de exibição deve ser observada no modo de perfil. Se a tela estiver em modo de baricentro, mude para o modo de perfil. Assista o cluster formação de iões de prótons ligados por monitoring do pico a m / z 428. A abundância do sinal do ião cluster pode ser ajustado por afinar o instrumento. Um parâmetro importante é a voltagem capilar. Pode-se alterar manualmente a voltagem capilar (tipicamente na gama de -20 a -50 V) para maximizar a abundância do pico a m / z 428.

3. Espectrometria de Massa de medição 2: As Experiências de Bracketing CID

  1. O próximo passo é realizar o experimento bracketing CID.
  2. Uma vez que a abundância do íon conjunto atinge o valor desejado (cerca de 100 mV), desligue o aparelho para o modo MS / MS. Neste modo, as funções de Q1 como um filtro para isolar o ião de cluster, Q2 como funções da célula de colisão, e funções Q3 como o analisador de massa de massa.
  3. Definir o gás de colisão (árgon, neste caso) pressão a 0,5 mTorr e a energia de colisão de 17 eV. Três picos devem ser observados na janela de exibição espectro de massa. O pico a m / z 428 corresponde ao ião de cluster, [DFA • H • A 3 CS] ¯. Os dois picos a m / z 332 e m / z 95 correspondem ao péptido desprotonada (A 3 CS ¯) e o ácido difluoroacético desprotonada (DFA ¯), respectivamente. O pico menor a m / z 298 é derivado de um fragmento do péptido desprotonada. Adquirir um espectro CID para 2 min, Figura 3a.
  4. Realizar experiências semelhantes CID e adquirir um espectro CID para a solução da amostra do péptido com o ácido bromoacético (MBAH), Figura 3b.
  5. Realizar experiências semelhantes CID e adquirir o espectro de CID para as soluções de amostra de péptido com todos os outros ácidos de referência. Os espectros de CID resultante será qualitativamente semelhantes às Figuras 3a e 3b, mas os valores m / z e as alturas relativas dos picos será diferente.

4. Mass Spectrometry Medição 3: O Método Kinetic

  1. O último passo é a aquisição de espectros SRM.
  2. Ligue a tela do espectro de centróide e definir o instrumento para o modo de monitoramento de reação selecionada (SRM). Mantenha m / z 428 como o íon isolado pelo primeiro quadrupolo (Q1), e preencher quatro massas (relações massa-carga) a ser monitorados pelo terceiro quadrupolo (Q3). As quatro massas são m / z 428 (ião cluster), m / z 332 (ião péptido), m / z 298 (o fragmento do péptido de iões), e m / z 95 (a DFA ¯ iões). Mantenha a pressão do gás de colisão em 0,5 mTorr.
  3. Defina a energia de colisão a 11,7 eV e adquirir os espectros de 5 min.
  4. Alterar a energia de colisão de 17,6 eV e adquirir espectros durante 5 min.
  5. Mude a energia de colisão de 23,4 eV e 29,3 eV, e adquirir o espectro em ambas as energias de colisão por 5 min.
  6. Realizar medições similares para o péptido, com todos os outros ácidos de referência.

5. Análise de Dados

  1. Copiar os valores das intensidades de iões de all espectros SRM em uma planilha do Excel.
  2. Calcule os produtos índices de ramificação íon CID, ln ([A ¯] / [A ¯ i]), medido para todos os seis grupos de prótons ligados em todas as quatro energias de colisão. Os valores de amostra são apresentadas na Tabela 1.
  3. Plotar os valores de ln ([A ¯] / [A ¯ i]) contra os valores de Δ ácido H i - Δ ácido H média. Isto vai dar quatro parcelas correspondentes aos dados de quatro energias de colisão, a Figura 4a.
  4. Extraia os valores das encostas e os intercepta por regressão linear das quatro parcelas. Neste caso, as pistas são valores positivos e as intercepções são valores negativos. Dê o símbolo "X" para as pistas eo símbolo "Y" para as interceptações. Os resultados são apresentados na Tabela 2. Multiplicar os valores de Y e por -1 usar o símbolo Y 'representar os valores positivos (isto permite que o eixo y disjogar valores positivos). Note-se, esta conversão é opcional, desde que os valores correspondentes são usados ​​para fazer o lote para a próxima etapa.
  5. Plotar os valores de Y 'contra os valores de X, figura 4b. Regressão linear da trama dá uma inclinação de 1,706 e uma interceptação de -0,536. A inclinação corresponde ao Δ ácido H - Δ ácido H média. O valor médio Δ ácido H é conhecida por ser 330,5 kcal / mol, o que é determinado pelo conjunto de ácidos referência seleccionadas. O valor da acidez da fase gasosa do péptido é então obtido a partir do declive: Δ ácido H (A 3 CH) = 332,2 kcal / mol.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

  1. As experiências de escalonamento CID fornecer informação sobre as acidezes relativas do péptido em comparação com os ácidos de referência seleccionados. Dois espectros CID representante do peptídeo (CH 3) com dois ácidos de referência, e DFAH MBAH, são mostrados na Figura 3. Na Figura 3a a abundância de iões (altura do pico) do ião de péptido é mais fraca do que a de DFA ¯, e na Figura 3b, a abundância de iões dos iões péptido é mais forte do que a de MBA ¯. Os dois espectros sugerem que a acidez da fase gasosa do péptido está no intervalo entre as acidezes desses dois ácidos referência.
  2. O valor quantitativo da acidez da fase gasosa do péptido é determinada a partir das experiências CID quantitativos. As parcelas termo-cinéticos para a dissociação dos grupos de protões ligados a do péptido com os seis ácidos de referência são mostradas na Figura 4. A regressão linear das tramas de acordo com o termo-cinética relationship entre a acidez da fase gasosa e a razão CID ião do produto de ramificação (Figura 1b) apresenta o valor da acidez da fase gasosa do péptido A 3 CH, que é de 332,2 kcal / mol. Os valores de amostra das pistas e intercepta são mostrados nas Tabelas 1 e 2.

Figura 1
Figura 1. O esquema geral do método cinético Cooks estendida. A) O esquema do cluster próton-bound íon dissociação. B) A relação termo-cinético entre os acidez em fase gasosa e de íons produto CID ramificação ratio. Nesta equação, Δ ácido H i é o valor da acidez da fase gasosa dos ácidos individuais de referência, ácido Δ H representa a média de umverage acidez em fase gasosa dos ácidos de referência, ácido Δ H é a acidez da fase gasosa para o péptido, Δ (Δ S) é o termo de entropia, R é a constante universal dos gases e T é a temperatura ef eficaz do sistema .

Figura 2
Figura 2. Um desenho esquemático de um espectrómetro de massa. ESI triplo quadrupolo representa a fonte de iões de ionização de electrospray. Q1 e Q3 representam os primeiro e terceiro quadrupolo unidades, respectivamente. Após a realização da experiência CID, os iões de fragmentação de protões ligados a massa são seleccionados por Q1, e são guiados para dentro da célula de colisão para colidir com os (AR) átomos de árgon, vazado na câmara de colisão e os iões dos fragmentos resultantes são analisados ​​por Q3.

Figura 3 Figura 3. O Espectros de CID para os íons de fragmentação de prótons ligados do peptídeo com dois ácidos de referência, a) [DFA • H • A 3 C] e ¯ b) [MBA • H • A 3 C] ¯. Os espectros são plotados como a relação abundância de iões em relação ao valor m / z.

Figura 4
Figura 4. As parcelas thermo-cinéticos para o peptídeo com seis ácidos de referência coletadas em quatro energias de colisão a) O enredo Y = ln ([A ¯] / [A ¯ i]) contra X = Δ ácido H i - Δ. Ácido H médio . b) O enredo Y '= [Δ ácido H - ácido Δ H </ Em> avg] / RT FEP - Δ (Δ S) / R contra X = 1 / RT FEP.

Tabela 1. Valores de produtos CID relações de ramificação de íons, ln ([A ¯] / [A ¯ i]), para os íons de fragmentação do peptídeo com DFAH e MBAH.

HA i 11,7 eV 17,6 eV 23,4 eV 29,3 eV
MCAH 3.68 3,50 3.39 3.45
MBAH 2,83 2.65 2.45 2.24
DFAH -0,442 -0,268 -0,0921 0.167
DCAH -2,60 -2,41 -2,22 -2,13
DBAH -2,43 -2,44 -2,49 -2,60
TFAH -5,41 -5,02 -4,71 -4,44
Tabela 2. Os valores dos declives (X) e os intercepta (Y), resultantes da regressão linear do primeiro conjunto de parcelas de termo-cinéticos.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

A medição bem sucedida da acidez em fase gasosa de um péptido depende em grande medida a selecção de ácidos de referência adequados. Os ácidos de referência ideais são compostos orgânicos estruturalmente semelhantes com valores de acidez em fase gasosa bem estabelecidas. Os ácidos de referência deve ter estruturas semelhantes uns aos outros. Isto irá assegurar uma entropia de desprotonação semelhante para cada um dos ácidos de referência no conjunto. Os ácidos de referência deve ter valores de acidez próximas daquelas dos péptidos. Para mais curtos contendo cisteína oligopeptides com amidados C-terminais, o halogenados ácidos carboxílicos são ácidos de referência adequados. Um passo crucial para CID experiências bem sucedidas é a formação dos iões de fragmentação de protões ligados estáveis ​​com elevada abundância. A estabilidade e a abundância pode ser largamente melhorada ajustando a razão de péptido para o ácido de referência, a concentração da solução da amostra, e as condições instrumentais (tal como a tensão da agulha, a secagema temperatura do gás, e a tensão capilar). Uma condição essencial instrumental é a tensão capilar (ou cone de tensão para alguns outros tipos de instrumentos). Um cuidado é evitar o uso de soluções de amostra que são muito concentrados.

O método descrito não está limitado a oligopéptidos. O método pode ser aplicado a uma variedade de sistemas moleculares, incluindo os compostos polares orgânicos, aminoácidos e seus derivados, compostos organometálicos, oligonucleótidos, e polímeros de péptidos que mimetizam. Além da utilização do espectrómetro de massa de quadrupolo triplo, a experiência pode também ser realizada utilizando armadilhas de iões e espectrómetros de massa Q-TOF.

O péptido utilizado neste experimento foi sintetizado no nosso laboratório utilizando o método padrão de síntese de péptidos em fase sólida 29-31. A resina amida Rink foi utilizada como o suporte sólido para se obter a amida C-terminal. A vantagem do método cinético Cooks é que as impurezas menores em tele amostra péptido não influenciam as medições de acidez, enquanto que as impurezas não tem a mesma massa que os péptidos ou os ácidos de referência.

As medições experimentais podem ser acoplados com estudos computacionais para examinar os efeitos sobre as acidezes conformacionais. Estudos computacionais fornecer previsões das conformações dos peptídeos que correspondam às suas acidezes calculados. Ao comparar as acidezes medidos experimentalmente com os valores calculados, as conformações dos péptidos pode ser avaliada.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Nada a divulgar.

Acknowledgements

Materials

E colli, eV

X

1 / RT eff

Y

- [(Δ ácido H - H Δ ácido média) / RT eff - Δ (Δ S) / R]

11,7 0,744 -0,728
17,6 0.700 -0,665
23,4 0,665 -0,611
29,3 0,645 -0,553
Name Company Catalog Number Comments
Mass Spectrometer Varian 1200 L and 320 L
Chloroacetic acid Sigma-Aldrich 402923
Bromoacetic acid Sigma-Aldrich B56307
Difluoroacetic acid Sigma-Aldrich 142859
Dichloroacetic acid Sigma-Aldrich D54702
Dibromoacetic acid Sigma-Aldrich 242357
Trifluoroacetic acid Sigma-Aldrich T6508

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Forsyth, W. R., Antosiewicz, J. M., Robertson, A. D. Empirical relationships between protein structure and carboxyl pKa values in proteins. Proteins: Struct. Funct. Genet. 48, (2), 388-403 (2002).
  2. Huyghues-Despointes, B. M. P., Scholtz, J. M., Baldwin, R. L. Effect of a single aspartate on helix stability at different positions in a neutral alanine-based peptide. Protein Sci. 2, (10), 1604-1611 (1993).
  3. Takahashi, N., Creighton, T. E. On the Reactivity and Ionization of the Active Site Cysteine Residues of Escherichia coli Thioredoxin. Biochemistry. 35, (25), 8342-8353 (1996).
  4. Gan, Z. R., Sardana, M. K., Jacobs, J. W., Polokoff, M. A. Yeast thioltransferase - the active site cysteines display differential reactivity. Archives of Biochemistry and Biophysics. 282, (1), 110-115 (1990).
  5. Philipps, B., Glockshuber, R. Randomization of the Entire Active-site Helix alpha 1 of the Thiol-disulfide Oxidoreductase DsbA from Escherichia coli. J. Biol. Chem. 277, (45), 43050-43057 (2002).
  6. Joshi, H. V., Meier, M. S. The effect of a peptide helix macrodipole on the pKa of an Asp side chain carboxylate. J. Am. Chem. Soc. 118, 12038-12044 (1996).
  7. Kortemme, T., Creighton, T. E. Ionization of cysteine residues at the termini of model α-helical peptides. Relevance to unusual thiol pKa values in proteins of the thioredoxin family. J. Mol. Biol. 253, (5), 799-812 (1995).
  8. Gallo, E. A., Gellman, S. H. Effect of a C-Terminal Cationic Group on the Competition between α-Helical Turn and β-Turn in a Model Depsipeptide. J. Am. Chem. Soc. 116, (25), 11560-11561 (1994).
  9. Honig, B., Nicholls, A. Classical electrostatics in biology and chemistry. Science. 268, (5214), 1144-1149 (1995).
  10. Warshel, A. Electrostatic basis of structure-function correlation in proteins. Acc. Chem. Res. 14, (9), 284-290 (1981).
  11. Cooks, R. G., Patrick, J. S., Kotiaho, T., McLuckey, S. A. Thermochemical determinations by the kinetic method. Mass Spectrom. Rev. 13, (4), 287-339 (1994).
  12. Cooks, R. G., Koskinen, J. T., Thomas, P. D. The kinetic method of making thermochemical determinations. J. Mass Spectrom. 34, (2), 85-92 (1999).
  13. Cheng, X., Wu, Z., Fenselau, C. Collision Energy Dependence of Proton-Bound Dimer Dissociation: Entropy Effects, Proton Affinities, and Intramolecular Hydrogen-Bonding in Protonated Peptides. J. Am. Chem. Soc. 115, (11), 4844-4848 (1993).
  14. Cerda, B. A., Wesdemiotis, C. Li+, Na+, and K+ Binding to the DNA and RNA Nucleobases. Bond Energies and Attachment Sites from the Dissociation of Metal Ion-Bound Heterodimers. J. Am. Chem. Soc. 118, (47), 11884-11892 (1996).
  15. Cooks, R. G., Wong, P. S. H. Kinetic Method of Making Thermochemical Determinations: Advances and Applications. Acc. Chem. Res. 31, (7), 379-386 (1998).
  16. Armentrout, P. B. Entropy Measurements and the Kinetic Method: a Statistically Meaningful Approach. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 11, (5), 371-379 (2000).
  17. Ren, J., Tan, J. P., Harper, R. T. Gas-Phase Acidities of Cysteine-Polyalanine Peptides I: A3,4CSH and HSCA3,4. J. Phys. Chem. A. 113, (41), 10903-10912 (2009).
  18. Morishetti, K. K., Huang, B. D. S., Yates, J. M., Ren, J. Gas-Phase Acidities of Cysteine-Polyglycine Peptides: The Effect of the Cysteine Position. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 21, (4), 603-614 (2010).
  19. Fersht, A. Structure and mechanism in protein science. W.H. Freeman & Co. New York. (1999).
  20. Martin, J. L. Thioredoxin-a fold for all reasons. Structure. 3, (3), 245-250 (1995).
  21. Carvalho, A. P., Fernandes, P. A., Ramos, M. J. Similarities and Differences in the Thioredoxin Superfamily. Progress in Biophysics & Molecular Biology. 91, (3), 229-248 (2006).
  22. Bouchoux, G., Sablier, M., Berruyer-Penaud, F. Obtaining Thermochemical Data by the Extended Kinetic Method. J. Mass Spectrom. 39, (9), 986-997 (2004).
  23. Bouchoux, G., Desaphy, S., Bourcier, S., Malosse, C., Bimbong, R. N. B. Gas-Phase Protonation Thermochemistry of Arginine. J. Phys. Chem. B. 112, (11), 3410-3419 (2008).
  24. Bouchoux, G., Bimbong, R. N. B., Nacer, F. Gas-Phase Protonation Thermochemistry of Glutamic Acid. J. Phys. Chem. A. 113, (24), 6666-6676 (2009).
  25. Zheng, X., Cooks, R. G. Thermochemical Determinations by the Kinetic Method with Direct Entropy Correction. J. Phys. Chem. A. 106, (42), 9939-9946 (2002).
  26. Jones, C. M., Bernier, M., Carson, E., Colyer, K. E., Metz, R., Pawlow, A., Wischow, E. D., Webb, I., Andriole, E. J., Poutsma, J. C. Gas-phase acidities of the 20 protein amino acids. Int. J. Mass Spectrom. 267, (1-3), 54-62 (2007).
  27. Tan, J. P., Ren, J. Determination of the Gas-Phase Acidities of Cysteine-Polyalanine Peptides Using the Extended Kinetic Method. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 18, (2), 188-194 (2007).
  28. Harrison, A. G. The gas-phase basicities and proton affinities of amino acids and peptides. Mass Spectrom. Rev. 16, (4), 201-217 (1997).
  29. Peptides: Synthesis, Structures, and Applications. Gutte, B. (1995).
  30. Barany, G., Merrifield, R. B. Solid-phase peptide synthesis. The Peptides. 2, Academic Press. New York. 1-284 (1979).
  31. Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis: A Practical Approach. Chan, W. C., White, P. D. (2000).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats