质谱法富集细菌脂蛋白及 n-端脂肽的制备结构测定

Immunology and Infection

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Summary

用非离子表面活性剂相分配法对细菌脂蛋白的富集进行了描述, 直接用于 TLR 化验或其他应用。进一步详细的步骤, 以准备 n-终端胰蛋白酶脂肽的结构表征的质谱。

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Armbruster, K. M., Meredith, T. C. Enrichment of Bacterial Lipoproteins and Preparation of N-terminal Lipopeptides for Structural Determination by Mass Spectrometry. J. Vis. Exp. (135), e56842, doi:10.3791/56842 (2018).

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Abstract

脂蛋白是哺乳动物先天免疫应答的细菌细胞包络和有效活化剂的重要成分。尽管它们对细胞生理学和免疫学都有重要意义, 但对于新的脂蛋白形态、合成方法以及各种形式对宿主免疫的影响, 仍有许多有待发现。为了对脂蛋白进行深入研究, 本协议描述了一种细菌脂蛋白的富集方法和 n-端胰蛋白酶脂肽的制备, 其结构由基质辅助激光解吸电离-飞行时间来确定。质谱 (MALDI)。在建立的海卫 X-114 相分治法中扩展了从细菌细胞膜中提取和富集的方法, 该协议包括去除非脂蛋白污染物的附加步骤, 增加脂蛋白产量和纯度。由于脂蛋白是常用的收费样受体 (TLR) 检测, 这是至关重要的第一个特点的 n-终端结构的 MALDI 的 MS. 本文提出了一种分离富集在 n-端的浓疏水性多肽的方法。脂肽适合直接分析的 MALDI 女士/ms. 经月桂酸钠分离的脂质体-丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS 页) 被转移到硝化纤维膜上, 消化原位 胰蛋白酶, 依次洗涤去除极性胰蛋白酶肽, 最后洗脱与氯仿-甲醇。当与洗涤液中极性 trypsinized 肽的 MS 结合时, 这种方法提供了在单个实验中识别脂蛋白并表征其 n-终点的能力。故意的钠加成物也可以作为一种工具, 以促进更结构化的信息碎片谱。最终, 脂蛋白的丰富和对其 n-端结构的测定将允许对这种无处不在的细菌蛋白进行更广泛的研究。

Introduction

细菌脂蛋白的特点是保守的 n-末端脂修饰半胱氨酸, 锚定球形蛋白领域的细胞膜表面。它们是普遍分布在细菌, 构成2到5% 的所有细胞基因在一个典型的基因组1。脂蛋白在多种细胞过程中起关键作用, 包括养分吸收、信号传导、蛋白质复合体的组装以及维持细胞包络结构完整性2。在致病性细菌中, 脂蛋白作为致病因子3,4。在感染过程中, 通过类似于收费受体 (TLR) 2 对 n-端脂肽的识别, 激发了先天免疫应答, 以清除入侵的病原体。根据 n-端酰化态, 脂蛋白通常由交替 TLR2 heterodimeric 配合物识别。TLR2-TLR1 承认 n-酰脂肽, 而 TLR2-TLR6 束缚自由脂肽α氨基终点。一旦绑定, 信号通路汇聚以诱导分泌促炎细胞因子3,4

以前认为, 革兰氏阳性菌脂蛋白 diacylated, 革兰阴性菌 triacylated, 不同于不存在或存在酰胺相关脂肪酸的保守 n-端半胱氨酸残留。这种假设支持的是缺乏序列 orthologs 的革兰阳性基因组 Lnt, 革兰阴性 n-酰基转移酶, 形成 triacylated 脂蛋白5。然而, 最近的研究揭示了 Firmicutes 中缺乏lnt的脂蛋白 triacylation, 以及三种新的 n-端脂蛋白结构, 称为 peptidyl、溶血和n-乙酰形式67 ,8。这些发现引发了对可能尚未发现的脂蛋白形态的质疑, 还有关于这些新脂蛋白是如何制作的基本问题, 以及各种形式所传授的生理目的或优势。此外, 他们清楚地表明, 目前基因组无法预测脂蛋白结构。事实上, 我们最近发现了一种新的类脂蛋白 n-酰转移酶, 称为点燃, 从粪肠球菌和蜡样芽孢杆菌, 使溶血脂蛋白 9.这表明需要实验性地验证脂蛋白结构, 这可能是挑战, 由于其极其疏水性的性质和有限的方法, 以表征其分子结构。

为了促进对脂蛋白诱导宿主免疫应答以及 n 末端结构测定的研究, 我们已经修改了几种先前描述的协议, 以纯化细菌脂蛋白并制备 n-端胰蛋白酶。脂肽用于分析的 MALDI MS 6, 10, 11, 12.脂蛋白是丰富使用建立的海卫 X-114 (从今以后称为表面活性剂或 TX-114) 相分配方法, 优化去除污染的非脂蛋白和增加脂蛋白产量。这些脂蛋白适用于直接使用 TLR 化验或进一步纯化的 SDS 页。对于 MALDI MS, 脂蛋白转移到硝化棉膜提供了一个脚手架, 有效的原位胰蛋白酶消化, 洗涤, 并随后从膜表面洗脱, 导致高度纯化的 n-端脂肽。硝化棉已被证明可以促进样品处理和改善序列覆盖的高度疏水性肽从整体膜蛋白13,14, 以及脂蛋白9,10.该方法具有以极性为基础的分馏肽的额外优势, 在单实验中, 可以分析中间洗涤液与 n-末端结构测定同时进行高置信蛋白鉴定。.该协议独特的特点是有意的钠加成层, 以促进在 ms/毫秒内的父离子分裂为 dehydroalanyl 离子, 协助结构分配的N-酰化态。N 终点是与 TLR 识别脂蛋白有关的最大变量和关键特征。总之, 本议定书允许对脂蛋白进行深入和可重复性的研究, MALDI 的纯化和结构测定的各个阶段根据实验的总体目标容易适应。

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Protocol

1. 细胞生长和裂解

  1. 在15毫升胰蛋白酶大豆肉汤中生长细菌或类似的富媒体到晚期指数相 (OD600 1.0-1.5)。用离心法收割细胞, 用三缓冲盐水/EDTA (TBSE) 冲洗一次, 并继续使用协议或冷冻直至用途。
    注: TBSE:20 毫米三盐酸盐 (HCl), pH 值 8.0, 130 毫米氯化钠 (氯化钠), 和5毫米乙二胺乙酸 (EDTA))。脂蛋白表达和修饰可能受生长条件 (例如酸度、盐度、生长介质) 和生长阶段15的影响。细胞生长可以按需要进行缩放, 但是建议用15毫升的细胞来单独制备脂蛋白, 因为过量的生物量可以降低脂蛋白的产量。一个15毫升的准备通常产生足够的样本, 以最佳负载2-4 车道上的标准 SDS 页迷你凝胶。
  2. 并用重悬细胞在 800 ul TBSE 与1毫米苄磺酰氟 (PMSF) 和0.5 毫克/毫升溶菌酶。转移解决方案到一个2.0 毫升螺纹离心管与螺钉盖和 O 形环和孵化20分钟37摄氏度。
    注意: 某些物种不容易溶菌酶溶解。应用适当的裂解酶代替以帮助裂解。
  3. 将 800 ul 0.1 毫米氧化锆/二氧化硅微珠添加到管中, 在每一个周期之间的5个循环中, 以最大速度 (7000 rpm) 在均质机上摇晃, 以达到每一个循环之间的2分钟, 从而破坏细胞。
  4. 离心样品在 3000 x g 5 分钟在4°c (对颗粒珠和未连续的细胞)。将上清液转移到新的2.0 毫升离心管上, 并保持冰。
  5. 添加 200 ul TBSE 到剩余的颗粒, 并返回到均质机的一个额外的周期。离心机 (如上所述) 与上清液结合上清液 (应为 800-1000 ul 总容积)。

2. TX-114 相分配法富集脂蛋白

  1. 用 TX-114 表面活性剂补充上清液到最终浓度为 2% (卷/量) 通过增加等量的 4% (音量/容量) 表面活性剂在冰冷 TBSE 和孵化在冰上1小时, 混合通过反转每 ~ 15 分钟。
    注: 当冷却时, 上清和表面活性剂将被混溶。
  2. 将管子转移到37摄氏度的水浴中, 孵化10分钟, 诱导相分离。在室温下, 将样品以 1万 x g 为10分钟离心, 以保持双相分离。
  3. 轻轻地移开上水相并丢弃。在较低的表面活性剂阶段加入冰冷 TBSE, 将管子重新装入原体积, 并将其转化为混合。在冰上孵育10分钟。
  4. 将管子转移到37摄氏度的水浴中, 孵化10分钟, 以诱导相分离, 然后离心机在 1万 x g 处室温下进行10分钟。
  5. 重复步骤 2.3-2.4 次, 总共3个分色。移除上水相并丢弃。
  6. 去除萃取过程中形成的沉淀蛋白颗粒 (可见于管底), 加入1的冰冷 TBSE 到表面活性剂相。离心机在4°c 在 1.6万 x g 为2分钟到颗粒不溶性蛋白质。
    注: 样品应保持单一的阶段。如果相分离发生, 重新冷却样品和离心机。该颗粒一般由非脂蛋白污染物组成, 但可保留以供进一步分析。
  7. 立即转移上清到一个新鲜的2.0 毫升离心管含有 1250 ul 100% 丙酮。吸管向上和向下彻底清洗样品从尖端, 因为它将是粘性的。混合通过反转和孵化隔夜在-20 °c 沉淀蛋白。
  8. 离心样品在 1.6万 x g 在室温下为20分钟的颗粒脂蛋白, 注意管的方向。脂蛋白会沿着管子的外壁形成一层薄薄的白色薄膜。
  9. 用100% 丙酮清洗颗粒两次。醒酒丙酮, 并允许样品风干。
  10. 添加 20-40 ul 10 毫米三 HCl, pH 8.0 或标准 Laemmli SDS 页样本缓冲区16 , 并彻底并用重悬吹打上下对墙壁与沉淀脂蛋白。用吸管尖刮掉管子的一侧以去除脂蛋白。
    注: 脂蛋白不会溶解在三个缓冲, 而是形成一个悬浮。
    1. 储存脂蛋白在-20 °c, 直到使用。

3. SDS 页、Electroblotting 和胭脂红的染色

  1. 使用标准方法16, 用 SDS 页分隔脂蛋白。
    注: 适当的凝胶丙烯酰胺百分比将根据其预期用途和脂蛋白的大小而异。在这里,大肠杆菌脂蛋白被分离了10% 三甘氨酸凝胶, 而16.5% 三 tricine 凝胶用于小的大肠杆菌脂蛋白 Lpp17
  2. 使用标准的 electroblotting 程序将脂蛋白转移到硝化棉转移膜上。
    注意: 使用 Bjerrum 谢弗-尼尔森缓冲器加 0.1% SDS 的半干转移是在 25 V, 1.3 mA 上执行15分钟18。交替地, 聚偏聚氟 (PVDF) 膜可以使用, 但由于它比硝化纤维素更疏水性, 它可能减少疏水性脂肽的有效洗脱从膜在以后的步骤。
  3. 将硝化膜转移到容器中, 用胭脂红溶液 (0.2% (w/v) 胭脂红5% 乙酸) 覆盖。轻轻摇动5分钟, 或直到红色粉红色的条纹可见。
  4. 倒入胭脂红溶液, 用 dH2O 小心冲洗硝化棉膜, 去除多余的污渍。
    注: 胭脂红染色带将迅速 destain。如果乐队消失, 重复染色过程。
  5. 用干净的刀片, 消费所需的带和转移到离心管。用1毫升 dH2O 洗涤三次, 完全 destain 带。
    注意: 协议可以在这里暂停。将被切除的部分用水覆盖-20 摄氏度, 直到使用。
  6. 将该部分转移到干净的表面, 用干净的剃刀刀片, 将硝化棉片切成大约1毫米 x 1 毫米的小块. 将这些碎片收集成一个0.5 毫升低蛋白结合离心管。
  7. 用0.5 毫升新鲜制备的50毫米碳酸氢铵 (NH4HCO3), 用高效液相色谱 (HPLC) 级水中的 pH 值7.8 清洗两次工件。

4. 胰蛋白酶消化, 从硝化棉膜中提取脂肽, 沉积到 MALDI 靶上, 并进行数据采集

  1. 并用重悬硝化棉片在 20 ul 20 微克/毫升溶液的胰蛋白酶在50毫米NH4HCO3, pH 7.8 在 HPLC 级水中。涡流混合, 然后简单地旋转, 以确保所有的部分完全覆盖的胰蛋白酶溶液。用石蜡膜覆盖管盖, 以防止蒸发和孵育消化过夜在37摄氏度。
  2. 旋转样品在 1.6万 x g 三十年代和去除液体吹打。
    注意: 这去除了 trypsinized 亲水性肽, 可以在以后被 MALDI 的 MS 用于蛋白质鉴定。
  3. 在 HPLC 级水中加入 50 ul 0.5% 三氟乙酸酸 (TFA)。涡流混合, 然后简单地旋转样品, 以确保所有零件都被溶液覆盖。室温下孵育10分钟。用吹打除去液体。
    警告:TFA 是有害的, 如果吸入。小心处理并在化学油烟机中使用。避免接触皮肤。
  4. 重复步骤4.3 与 50 ul 10% 乙腈在 HPLC 级水。
    警告:乙腈吸入有害。小心处理并在化学油烟机中使用。避免接触皮肤。
  5. 重复步骤4.3 与 50 ul 20% 乙腈在 HPLC 级水。
    注意: 这去除松散地束缚在硝化棉中的任何适度疏水肽。
  6. 为洗脱紧密绑定的脂肽, 添加 15 ul 的新制成的10毫克/毫升α氰基-4-肉桂酸 (CHCA) 基质溶解在氯仿-甲醇 (2:1, v/v) 和孵化为10分钟在室温下, 间歇性涡流。
    1. 交替地, 添加 15 ul 氯仿-甲醇洗脱脂肽, 并与基质混合在以后的时间。其他矩阵, 如 25-苯甲酸酸 (DHB), 应作为替代 CHCA, 如果获得不满意的结果, 为特定的脂肽组成。
      警告:氯仿和甲醇都是有害的, 如果吸入。小心处理并在化学油烟机中使用。避免接触皮肤。
    2. 可选:为促进钠合物的形成, 用水碳酸氢钠 (NaHCO3) 补充氯仿-甲醇中 CHCA 的溶液, 最终浓度为1毫米。
  7. 简单地旋转示例。用吸管, 小心地将液体转移到一个新的低蛋白结合离心管。此解决方案将包含 N 终端脂肽的大部分。
    注: 硝化棉可部分或完全溶解在氯仿-甲醇溶液中。这不会对 MS 结果产生负面影响, 可以作为替代方法来增加脂肽的回报。PVDF 膜不会以同样的方式溶解。
  8. 将洗脱脂肽的 1 ul 沉积在抛光钢 MALDI 靶上 CHCA。
    注: 氯仿-甲醇将迅速蒸发, 留下结晶 CHCA 和脂肽。可选的第二 1 ul 整除可以放置到同一地点, 以增加样品浓度。氯仿-甲醇在沉积到靶上后可能会有很大的扩散, 因此应注意避免样品在靶上混合。建议将每个样品的多个斑点存入并拍摄。
  9. 立即进行质谱分析。扫描现场的所有区域的脂肽信号, 特别是如果现场包含两层样本, 因为第二层可能推脂肽到现场的外缘。
    注: 建议的启动激光强度为 25%, 但可能需要增加强度获取信号和总和多光谱 (20 或更多的扫描), 以达到足够的信噪比。在这里, 光谱是在一个 MALDI 的仪器上获得的 (参见材料表), 使用工厂配置的仪器方法对 700-3500 m/z范围的反射器进行正离子检测。该仪器用牛血清白蛋白 (BSA) 胰蛋白酶肽混合物进行校准。

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Representative Results

协议的示意图在图 1中提供。图 2中显示了从粪肠球菌ATCC 19433 中提取的富含脂蛋白的分数 TX-114。为比较, 还显示了沉淀蛋白分数的带状模式。从这个分数的蛋白质证实了 MALDI-MS 是高度丰富的污染蛋白质以外的脂蛋白 (表 1)。在图 3中的质谱显示了 PnrA 的胰蛋白酶肽离子剖面, 该蛋白是在随后洗涤硝化棉的 PnrA 与增加极性的溶剂 (中列出的峰值分配) 后发生的. 表 2)。图 4显示了 PnrA 的n终端结构特征, 由 MALDI 毫秒/ms 确定, 揭示诊断N酰 dehydroalanyl 峰值与溶血脂蛋白的形式一致。图 5说明了钠加合生成对碎片的影响, sodiated 父离子优先分割有利于N-酰 dehydroalanyl 离子。

Figure 1
图 1: 协议的示意图.脂蛋白是丰富的 TX-114 相分配, 可以直接使用, 最常见的 TLR 化验, 或进一步纯化的 SDS 页的结构确定。脂蛋白被转移到硝化酶, 消化与胰蛋白酶, 洗涤逐步, 并由此产生的脂肽洗脱与氯仿-甲醇的结构分析, MALDI MS。为蛋白质鉴定和 MS 分析, 可节省胰蛋白酶和硝化棉洗涤液。w/: 与..。TFA: 三氟乙酸酸;ACN: 乙腈;CHCA: α氰基 4-肉桂酸;选择: 可选;MALDI: 基质辅助激光解吸电离;MS: 质谱。请单击此处查看此图的较大版本.

Figure 2
图 2: 来自大肠杆菌的 TX-114 丰富蛋白质的配置文件10% 三甘氨酸 SDS 页凝胶染色的考马斯蓝(A)和相应的硝化棉膜染色胭脂红 S (B)揭示了不同的带状模式之间的沉淀蛋白分数 ("PPT") 和纯化脂蛋白 ("LP")。所示的考马斯染色带被切除, 并由胰蛋白酶肽的 MALDI-MS 识别为非脂蛋白 (参见表 1)。PnrA 是根据本文所述的协议进行识别和分析的。请单击此处查看此图的较大版本.

Figure 3
图 3: 离子剖面和丰度随硝化纤维素洗涤液极性的变化.(A)胰蛋白酶分数显示了与图 2中所示的大肠杆菌脂蛋白 PnrA 对应的几个内部肽片段。10% (B)和 20% (C)乙腈洗涤分数显示信号强度的变化和单个峰值的总数减少。(D)m/z 997 (由星号 (*) 表示) 中, 最终洗脱分数与 N 终端脂肽高度丰富。每个光谱的强度都归一化为(A) , 用于比较信号强度。峰值质量和分配的序列列在表 2中。请单击此处查看此图的较大版本.

乐队 蛋白质 ID 加入编号 分子量 肽计数
1 伸长系数 Tu gb |EOL37301.1 | 43387 15
2 NADH 过氧化物酶 gb |EOL34572.1 | 49520 9
3 丙酮酸脱氢酶 E1component, α亚基 gb |EOL34709.1 | 41358 12
4 丙酮酸脱氢酶 E1 组分, 亚单位β gb |EOL34710.1 | 35373 19
5 30S 核糖体蛋白 S2 gb |EOL33066.1 | 29444 16
6 30S 核糖体蛋白 S3 gb |EOL37312.1 | 24355 14

表 1: 沉淀蛋白质是非脂蛋白污染物.蛋白质是由胰蛋白酶文摘和 MALDI-MS 使用标准在凝胶消化协议19 , 并列出从上到下相同的顺序, 他们出现在考马斯凝胶在图 2。每种蛋白质的置信区间均大于95%。

峰值数 理论质量 蛋白质位置 大声 笑漏掉的站点 肽序列
1 631.3409 170-176 0 GVADAAK
2 675.4035 316-321 1 TKEAVK
3 826.4093 163-169 0 FQAGFEK
4 893.4839 121-128 0 NVVSATFR
5 943.5359 240-247 0 VWVIGVDR
6 1040.5047 188-197 0 YAASFADPAK
7 1200.6331 273-284 0 GVGTAVQDIANR
8 1316.6997 290-301 0 FPGGEHLVYGLK
9 1385.7827 83-94 0 FNTIFGIGYLLK
10 1432.743 149-162 0 VGFVGGEEGVVIDR
11 1568.7802 259-272 1 DGKEDNFTLTSTLK
12 1672.8289 240-254 1 VWVIGVDRDQDADGK
13 1707.8184 129-145 0 DNEAAYLAGVAAANETK
14 1724.8027 35-49 0 SFNQSSWEGLQAWGK
15 1797.9228 257-272 2 TKDGKEDNFTLTSTLK
16 1872.9854 285-301 1 ALEDKFPGGEHLVYGLK
17 1945.9613 230-247 1 DLNESGSGDKVWVIGVDR
18 2240.1345 149-169 1 VGFVGGEEGVVIDRFQAGFEK
19 2675.2543 230-254 2 DLNESGSGDKVWVIGVDRDQDADGK

表 2: 观察到的肿块和相应的胰蛋白酶肽.在硅胰蛋白酶消化大肠杆菌PnrA (基因库: EOL37280.1) 是使用 PeptideMass2021执行的, 允许多达两个被遗漏的切口站点。列出了在图 3的光谱上观测到的峰值的理论质量, 以及相应的肽序列。

Figure 4
图 4: MALDI 的大肠杆菌脂蛋白 PnrA 的 MS。(A) m/z 997 区域的父 MS 频谱, 对应于脂肽的 N 端 PnrA. (B)脂肽峰值的 ms 或 ms 显示它是溶血形式, 诊断 N-酰 dehydroalanyl 肽片段离子峰值由星号 (*) 表示. 阐明的结构显示为(C)。此数字已从以前的出版物9中进行了修改。罗德岛: 相对强度请单击此处查看此图的较大版本.

Figure 5
图 5: 加成钠形成促进父离子对 dehydroalanyl 脂肽离子的分裂(A) MALDI 的大肠杆菌脂蛋白 Lpp n-端肽无 (绿松石痕迹) 和 (蓝迹) 加碳酸氢钠的光谱。将碳酸氢钠添加到最终的洗脱分数, 会导致从母体脂肽的计算质量中增加22的 Da。与质子离子(B)的 ms/ms 频谱相比, 相应的 sodiated 离子(C)的 ms/毫秒谱显示了对N-酰 dehydroalanyl 离子通过中性的显著优先级分割diacylthioglyceryl 基团的消除, 用星号 (*) 表示。描述了父 triacylated Lpp n-端胰蛋白酶肽(D)N-酰基-dehydroalanyl 肽片段离子(E)的结构。此数字已从以前的出版物9中进行了修改。罗德岛: 相对强度请单击此处查看此图的较大版本.

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Discussion

本协议描述了两个不同阶段的脂蛋白表征: 富集 TX-114 相分配和结构确定的 MALDI MS。在 TX-114 萃取过程中, 额外的离心去除了在这个过程中沉淀的蛋白质, 其次是丙酮沉淀产生高浓度脂蛋白。通过将每个准备的规模限制为15毫升的细胞, 可以很容易地并行处理多个样本, 如果需要, 则在协议结束时将它们汇集在一起。

对于 MS 的结构分析, 将脂蛋白转移到硝化纤维素, 有利于胰蛋白酶消化、洗涤和随后从膜中洗脱。在我们手中, 这种方法已证明是可取的洗涤剂介导的萃取从传统的聚丙烯酰胺凝胶插头, 因为脂蛋白是与硝化膜表面, 而不是嵌入聚丙烯酰胺。脂蛋白与硝化棉表面的关联也极大地防止了疏水性多肽对容器表面非特异性吸附的共同问题。逐步洗脱硝化棉片去除更多亲水性, 内部胰蛋白酶肽, 可以分析 MALDI 的 MS, 以获得高置信蛋白鉴定任务, 而最终洗脱步骤重现性产量集中脂肽在一个小体积, 基本上没有干扰盐和离子抑制污染物。

成功的 MS 分析的脂蛋白是受其丰富, 因此, 最黑暗的带从胭脂红 S 染色膜可能会给出最好的结果。然而, 有可能几个脂蛋白可能迁移在一个单一的波段在页分离, 使产生的光谱复杂化。因此, 强烈建议先用肽质指纹 (PMF) 来识别蛋白质, 这可以通过收集总胰蛋白酶分数的 MS 谱或乙腈洗涤分数来完成, 并将产生的峰值输入到软件 (如吉祥物22)。一旦确定了蛋白质序列, 计算胰蛋白酶 N 末端脂肽的质量, 在选择哪个离子片段的过程中有明显的帮助。

额外的样本异质性可能是由不同的酰基链长度对脂蛋白内的脂蛋白和他们的 n-终端修改, 两者都取决于源细菌6。虽然链长的变化使得在父谱上有明显的峰簇, 其特征是与亚甲基组 (CH2) 相对应的14大增量, 它可以分割整个脂肽信号, 降低灵敏度。不同的脂蛋白形态也可能影响富集和分裂, 虽然我们已经成功地确定了 triacylated、diacylated 和溶血型脂蛋白的使用描述的协议。同样, 脂蛋白的不同肽基团增加了另一个复杂程度的分析, 无论其 n-端结构, 作为一个非常亲水性的氨基酸组成可能会阻止脂肽分成有机氯仿阶段使用其他抽取方法8。将脂蛋白转移到硝化棉中将有助于研究这种脂肽, 因为所有洗脱分数都可以用这种方法进行分析。

从以前涉及 triacylglycerides 和磷脂的文献中吸取23, 有意的钠加成物可以通过形成 (n--酰基)-dehydroalanyl 肽离子来促进更多的信息破碎。这些特征离子是分配结构的关键, 因为 N 终点的酰化状态与甘油基团上的酰替代品分离。钠加成物的形成提供了一个方便的替代选择硫氧化过氧化氢, 这已被证明也促进N-酰 dehydroalanyl 肽碎片6,8。虽然加合物钠可能显示对母体离子信号的整体抑制, 但对 dehydroalanyl 离子的碎片的具体增加补偿了母体离子强度的降低。它可能值得探索其他矩阵和碎片的额外加合物, 以获取最丰富的光谱。

该协议改进了传统的脂蛋白富集 TX-114 相分配方法, 同时将分页脂蛋白转移到硝化膜中, 促进了脂肽的胰蛋白酶消化和洗脱。MALDI 对总胰蛋白酶或洗涤分数的分析, 使蛋白质识别与 N 终端结构确定在一个单一的实验。选择性钠加成层通过促进更多的信息离子碎片, 突出了脂肽 N 终点的差异。经常净化脂蛋白和特征他们的 N 终点的能力将使广泛的研究如何新的脂蛋白形成, 他们的生理作用, 在细菌细胞包络, 以及如何检测他们的哺乳动物免疫系统。

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Disclosures

作者没有什么可透露的。

Acknowledgments

在梅瑞狄斯实验室的研究由埃伯利科学学院 (宾夕法尼亚州立大学) 提供的启动资金支持。我们感谢 Laremore 博士的专家技术咨询和获得设备在宾夕法尼亚州立大学的蛋白质组学和质谱的核心设施, 学院公园, PA, 在那里进行质谱分析。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Materials
0.01 mm Zirconia/silica beads BioSpec Products 110791012
Acetic acid EMD AX0073-9
Acetone EMD AX0116-6
Acetonitrile EMD AX0142-6
Ammonium bicarbonate Fluka Analytical 09830
BioTrace NT Nitrocellulose PALL Life Sciences 66485
Bovine serum albumin (BSA) digest standard Protea PS-204-1
Chloroform Acros Organics 423550025
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) Fisher Scientific BP118
HPLC Grade water EMD WX0008-1
Lysozyme Fisher Scientific BP535-1
Methanol Sigma-Aldrich 34860
Phenylmethyl sulfonyl fluoride (PMSF) Amresco 0754
Pierce trypsin protease Thermo Scientific 90057
Ponceau S Acros Organics 161470100
Protein LoBind Tube 0.5mL Eppendorf 022431064
Sodium bicarbonate Sigma-Aldrich 792519
Sodium chloride Macron Fine Chemicals 7581-06
Trifluoroacetic acid (TFA) Sigma-Aldrich 299537
Tris-hydrochloride (HCl) Fisher Scientific BP152
Triton X-114 Sigma-Aldrich 93422
Tryptic soy broth (TSB) BD 211822
α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (MS Grade) Sigma-Aldrich C8982
Name Company Catalog Number Comments
Equipment
MagNALyser Roche
Trans-Blot Turbo Transfer System Bio-Rad
MALDI-TOF target Bruker Daltonics
Ultraflextreme MALDI-TOF-TOF Bruker Daltonics Equipped with a 355 nm frequency-tripled Nd:YAG smartbeam-II laser

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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