저자는 마이클 코놀리 씨과 박사 로널드 Zuckermann (The 분자 주조, 로렌스 버클리 국립 연구소) peptoid 합성에서 기술 지원에 감사 하 고 싶습니다. 우리 인정 국립 과학 재단 (체-1301505)에서 지원 합니다. 모든 질량 분석 실험 대학 태평양에서 화학 질량 분석 시설에서 실시 했다.

1입니다. Peptoid의 합성
참고: 합성 수 지 수 지 붓기 고 보호 그룹을 제거 하 여 활성화로 시작 합니다. 이것은 성장 하는 단위체 추가 사이클을 반복을 통해 수 지에 peptoid 체인 옵니다. 수 지에 결합 하는 첫 번째 단량체 C 맨끝 잔류물 이다. peptoid은 N-말단에 C-말단에서 늘어난다. 일단 원하는 peptoid 시퀀스, 달성 수 지 떨어져 죽 습와 peptoid 제품을 정화.
<ol><li>시 약의 준비 참고: 액체 시 약은 micropipette를 사용 하 여 측정 하 고 고체 시 약 분석 균형을 사용 하 여 측정 됩니다.<ol>
<li>N, N의 6.2 mL를 섞어 '-diisopropylcarbodiimide (DIC)와 N, N-dimethylformamide DIC/DMF 솔루션의 0.8 M 준비 (DMF)의 43.8 mL.</li>
		<li>0.8 M BMA/DMF 솔루션을 준비 하는 DMF의 50.0 mL에 BMA의 5.56 g을 분해.</li>
		<li>2 mL piperidine (Pip)와 8 mL 20 %Pip / DMF 솔루션을 달성 하기 위하여 DMF의 혼합.</li>
		<li>1.9 mL Npe의 1.0을 달성 하기 위하여 DMF의 13.1 mL에 녹 M Npe/DMF.</li>
		<li>1.3 mL Nme의 13.7 mL 1.0을 달성 하기 위하여 DMF에 녹 M Nme/DMF.</li>
		<li>1.0을 달성 하기 위하여 DMF의 2 mL에 내의 0.32 mL를 해산 M 내/DMF. 주의: 합성에 사용 되는 화학 물질의 대부분은 위험한. Trifluoroacetic 산 (TFA), DIC, 핍, 그리고 BMA는 호흡기, 눈, 및 피부에 유해. DMF와 dichloromethane (DCM) 발암 물질 의심 됩니다. 모든 반응 증기 두건에서 수행 해야 하 고 적절 한 개인 보호 장비를 사용 해야 합니다. 합성에 사용 되는 모든 화학 물질의 물질 안전 데이터 시트 (MSDS)를 확인 하시기 바랍니다.</li>
	</ol></li>
	<li>수 지 활성화
	<ol>
<li>링크 아 미드 수 지 (수 지, 0.047 mmol, 로드 0.56 mmol/g)의 84 mg에 밖으로 측정 하 고 10 mL 폴 리 프로필 렌 고체 상 반응 배를 추가. 그릇에 플런저를 삽입 합니다.</li>
		<li>반응 배를 DMF의 2 개 mL를 추가 하 고 혈관 압력 캡 모자. 통에 그릇을 놓고 뚜껑을 제거 하 고 반응 배의 플런저를 밀어 여 폐기물 컨테이너 약 12도 및 30 분 용액에 대 한 진동/분 385의 움직임의 각도에서 실내 온도에서 용기를 선동.</li>
		<li>선박 20 %Pip / DMF 용액 2 mL를 추가 하 고 그릇 뚜껑. 2 분, 쉐이 커에 선동 및 폐기물 컨테이너에 대 한 해결책을 드레인.</li>
		<li>선박 20 %Pip / DMF 용액 2 mL를 추가, 선박, 모자 및 모자를 12 분 제거에 대 한 실 온에서 교 반 및 폐기물 컨테이너 솔루션 드레인.</li>
		<li>DMF, 선박, 상한의 1 mL을 추가 하 여 수 지를 세척 하 고 배 교 반 1 분에 대 한 뚜껑 제거 및 드레인 솔루션 플런저를 밀어. 4 추가 시간에 대 한 DMF와 수 지를 세척.</li>
	</ol></li>
	<li>단량체 추가 및 N 맨끝 acetylation 참고: 두 개의 반응 단계, bromoacetylation 및 변위 각 단위체 추가 주기 포함 한다.<ol>
<li>양식 Nme-수 지를 첫 번째 단량체 추가 사이클을 실시 합니다.</li>
		<li>Bromoacetylation 반응을 수행 합니다. 0.8 M BMA/DMF 솔루션 및 1 mL 비 커에서 0.8 M DIC/DMF 솔루션의 1 mL를 혼합. 수 지를 포함 하는 반응 용기에 혼합물을 전송 하 고 그릇 뚜껑. 셰이 커에 배를 배치 및 모자를 20 분 제거에 대 한 실 온에서 교 반 및 폐기물 컨테이너에 대 한 해결책 드레인.</li>
		<li>DMF의 1 mL을 추가, 상한 그릇, 1 분 동안 교 반 및 플런저를 밀어 솔루션을 배출 하 여 수 지를 세척. DCM의 1 mL를 추가 하 고, 1 분, 배 교 반 솔루션을 배출 하 여 수 지를 세척. 한번 더, DCM와 수 지를 세척 하 고 두 번 DMF로 씻어.</li>
		<li>변위 반응을 수행 합니다. 추가 1.0 M Nme/DMF 용액 1 mL, 그릇 뚜껑, 선동 60 분 제거에 대 한 실 온에서 용기 뚜껑 하 고 플런저를 밀어 솔루션을 배수.</li>
		<li>1 mL DMF 추가 하 고 1 분 동안 배를 교 반 하 고, 플런저를 밀어 솔루션을 배출 하 여 수 지를 세척. 1 ml DCM, 1 분 동안 agitating 그리고 솔루션을 배출 하 여 수 지를 세척. DCM 한번 더, DMF 두 번 세척 뒤 씻는 다.</li>
		<li>1.3.2에 1.3.5 Nae-(Npe-Nme)4를 단계에서 단위체 추가 사이클을 반복-수 지. 변위 반응 (1.3.4)의 단계를 반복 하는 경우 peptoid 순서에 따라 특정 아민 솔루션을 사용 합니다. 참고: peptoid 체인은 늘어난다 C-말단에서 N-말단에 수 지에 바인딩된 C 맨끝 잔류물 함께.</li>
		<li>N 맨끝 acetylation Ac-Nae-(Npe-Nme)4를 수행-수 지.</li>
		<li>믹스 92 µ L의 아세트산 무수 물, N, N-diisopropylethylamine (DIPEA), 그리고 2 mL 비 커에 DMF의 acetylation의 약 2 mL 칵테일의 43.5 µ L.</li>
		<li>수 지를 포함 하는 선박 acetylation 칵테일의 2 개 mL를 추가 하 고 선박, 모자 60 분 뚜껑을 제거 하 고 플런저를 밀어 솔루션 드레인 실내 온도에 그것을 선동.</li>
		<li>DMF의 1 mL를 추가 하 고, 1 분, 배를 agitating 플런저를 밀어 솔루션을 배출 하 여 수 지를 세척. DCM의 1 mL를 추가 하 고, 1 분, 배 교 반 솔루션을 배출 하 여 수 지를 세척. 반복 세척 DCM과 수 지 한 번 더 다음 씻어 DMF 두 번 더.</li>
		<li>DCM의 1 mL를 추가 하 고, 1 분, 배를 agitating 플런저를 밀어 솔루션을 배출 하 여 수 지를 세척. DCM으로 세척 두 번 반복 합니다. 뚜껑을 제거 하 고 10 분 동안 반응 용기에 건조 하자 수 지.</li>
	</ol></li>
	<li>절단, 정화
	<ol>
<li>TFA, triisopropylsilane (팁)의 100 µ L 및 HPLC 급 H2O 비 커에 100 µ L 분열의 4 mL 칵테일의 3.8 mL를 혼합.</li>
		<li>4 mL의 갓 만든 분열 칵테일 수 지를 포함 하는 선박을 추가 하 고 선박, 모자 2 h에 대 한 실 온에서 교 반.</li>
		<li>뚜껑을 제거 하 고 50ml 폴 리 프로필 렌 원심 분리기 관으로 filtrate 솔루션을 수집 합니다. 선박 TFA의 1 mL을 추가 하 고, 모자 1 분 같은 원심 분리기 튜브에 수집 filtrate 솔루션에 대 한 선동.</li>
		<li>약 1 mL 점성 솔루션은 남아 때까지 질소 가스의 흐름에 부드럽게 불어 TFA를 증발.</li>
		<li>나머지 솔루션 diethyl 에테르의 15 mL를 추가 하 고 원심 분리기 튜브 캡 하룻밤 2 h-20 ° C 냉동 고에서 품 어. 원유 peptoid 흰색 고체 침전 물.</li>
		<li>작은 10 분 제거에 대 한 4,427 x g에서 원심 분리기를 사용 하 여 고체 원심 분리기 튜브의 모자 하 고 가만히 따르다 diethyl 에테르 비 커에 신중 하 게 고체를 잃지 않고. 주의: Diethyl 에테르는 가연성 유기 용 매 이다. Diethyl 에테르 안전 원심 분리기를 사용 하십시오.</li>
		<li>세척 포함 하는 고체, 고체는 원심 분리기에 얼음 처럼 차가운 diethyl 에테르 10 mL을 추가 하 여 튜브 튜브, 상한 고는 원심 분리기에 넣습니다. 10 분 제거는 원심 분리기는 원심 분리기에서 튜브와 가만히 따르다 diethyl 에테르 비 커에 신중 하 게 고체를 잃지 않고 4,427 x g에서 원심 분리를 수행 합니다.</li>
		<li>부드럽게 부는 질소 가스의 흐름에 의해 고체를 건조.</li>
		<li>HPLC 급 H2O 말린된 고체 해산의 10 mL를 추가 합니다. 0.45 μ m의 기 공 크기와 나일론 주사기 필터를 통해 솔루션을 전달 하 고 미리가 중된 50 mL 폴 리 프로필 렌 원심 분리기 튜브에는 filtrate 수집.</li>
		<li>셸 배치 하 고 회전 하는 원심 분리기 튜브를 포함 하는 12 온스, 더블 스택 확장 된 폴리스 티 렌 컵 1/3에서에서 peptoid 솔루션 액체 질소로 가득 하 여 솔루션을 고정 합니다. 단단한 peptoid를 하룻밤 냉동된 솔루션을 lyophilize.</li>
		<li>단단한 peptoid HPLC 급 H2O의 10 mL에 용 해 하 여 동결은 한번 더 반복, 액체 질소에서 냉동 고 lyophilizing 하룻밤 껍질. 결과 peptoid 질량 분석에 의해 시퀀스 분석에 대 한 충분히 순수입니다.</li>
	</ol></li>
</ol>2. MS 측정 및 시퀀스 분석
참고: MS/MS 실험 분무 이온화 (ESI) 소스에 결합 한 트리플 4 극 자 질량 분석기에서 수행 됩니다. 데이터 수집 장비와 함께 데이터 수집 소프트웨어를 사용 하 여 제어 됩니다. 일반 절차 포함 1) 전체 스캔 질량 분석 실험을 수행 하 고 실험 2) 수행 CID MS/MS 질량 스펙트럼을 기록, 및 MS/MS 스펙트럼을 기록 하 고 3) 이론적으로 MS/MS 스펙트럼 데이터 비교 조각화 체계는 peptoid의 구조적 기능에 따라 예측.
<ol><li>샘플 솔루션의 준비
	<ol>
<li>3-5 mL 유리 유리병에 1.0-2.0 mg 단단한 peptoid 밖으로 무게. 해산 된 peptoid 이기와 물 (= / H2O, 1:1, v/v)의 1 mL를 혼합 용 매를 추가 합니다. 이 약 10-3 M의 농도와 재고 샘플 솔루션을 제공합니다.</li>
		<li>1.5 mL 원심 분리기 관으로 재고 솔루션의 20 µ L를 전송 하 고 = / h 조2O를 약 10-5 M의 희석된 샘플 솔루션의 1 mL를 혼합 용 매를 추가.</li>
		<li>Peptoid MS와 작업 솔루션으로 만들기 위해 튜브 3 분 전송 솔루션의 윗부분의 약 700 µ L 다른 1.5 mL 원심 분리기에 대 한 4,427 x g에서 원심 분리를 수행 하 여 희석된 샘플 솔루션에서 모든 가능한 불용 성 입자 제거 약 10-5 M의 농도.</li>
		<li>질량 분석 측정 중 관찰 된 신호 강도에 따라 MS 작업 솔루션의 농도 조정 합니다.</li>
		<li>0.20 μ m 주사기 필터를 통해 샘플 솔루션을 전달 하 고 솔루션을 만들고 MS peptoid 작업 약 10-5의 1.5 mL 원심 분리기 튜브에는 filtrate 수집 하는 것입니다 희석된 샘플 솔루션에서 모든 가능한 불용 성 입자를 제거 하는 다른 방법 M.</li>
	</ol></li>
	<li>질량 스펙트럼을 기록
	<ol>
<li>분무 이온화 (ESI) 소스를 통해 = / H2O (1:1, v/v)의 혼합된 용 매를 실행 하 고 표준 긍정적인 이온에 악기, 100-1500의 질량 대 전 비 (m/z) 범위 스캔 전체 질량 분석 모드를 설정 합니다. 참고: 전형적인 작동 매개 변수: ESI 바늘 전압, 5 kV 모 세관 전압, 40 V 건조 가스 (질소 가스) 온도, 200 ° c.</li>
		<li>500 µ L 또는 1 mL 주사기로 peptoid MS 작업 솔루션 (약 10-5 M)의 약 300 µ L을 추가 하 고 모 세관 폴 리 에테르 에테르 케 톤 (PEEK) 튜브를 사용 하 여 ESI 입구에 주사기를 연결. 주사기 펌프에 주사기를 놓고에서 ESI에 샘플 솔루션에 10 µ L/min 흐름 속도 설정 합니다.</li>
		<li>켜고 ESI 과정을 활성화 ESI 바늘 전압 검출기를 켭니다. 프로필 모드와 100-1500의 m/z 범위에 표시를 설정 합니다. 프로 파일 창에 표시 된 질량 스펙트럼 프로필 보기 M/z 1265 (1,264.6의 m/z로 표시)에서 피크 peptoid 이온 또는 protonated peptoid에 해당 합니다.</li>
		<li>2 분 동안 MS 스펙트럼을 기록 합니다. "방법 창"에서 "실행된 시간입니다."로 2 분 사용 기록 창을 열고 적절 한 파일 이름을 입력 하 고 스펙트럼을 기록 하기 시작. 참고: 결과 질량 스펙트럼은 그림 3에 표시 됩니다.</li>
		<li>1265의 m/z에서 피크의 강도 최적화 합니다. 1150-1350 m/z 범위 설정 하 고 프로 파일 창에 표시 하는 mV에 피크 강도 보면서 모 세관 전압을 조정 합니다. 예를 들어 50 V 모 세관 전압 증가 또는 높은 피크 강도의 변화를 볼. 최적의 피크 강도 150-200 mV. 참고:은 크게 특정 이온의 풍부로 변경할 수 있습니다 모 세관 전압 조정. 모 세관 전압을 증가 peptoid 이온의 강도 향상 시킬 수 있습니다. 그러나, 모 세관 고전압 수 있습니다 또한 이온 소스에 peptoid 이온의 분리를 유발 하 고 관찰 된 강도 감소. 1265, m/z에서 피크의 강도 향상 시킬 수 있습니다 건조 가스의 온도 조정 하지만 모 세관 전압을 조정 하는 것 보다 덜 효과적 이다. M/z 1265에서 피크 최적의 강도 도달 하지 않습니다, 경우 샘플 농도 (또는 MS 작업 솔루션의 농도 두 번 하는 등)를 조정 합니다.</li>
		<li>악기 MS/MS 모드로 전환 합니다. M/z 1265에 선구자 이온을 설정 하 고 MS/MS 질량 범위에서 100-1, 400의 m/z. "방법 창"에서 "1 분기 첫 미사"로 m/z 1265를 사용 하 고 "1 분기 마지막 질량"을 비워 둡니다. "3 분기 첫 미사"와 m/z 1400 m/z 100을 사용 하 여 "3 분기 마지막 미사"로 참고: MS/MS 모드, 선구자 이온으로 peptoid 이온을 분리 하는 질량 필터 첫번째 4 중 극 단위 (1 분기) 기능에에서 두번째 4 중 극 단위 (2 분기)는 충돌 세포, 그리고 세 번째 4 중 극 (Q3) 단위 기능 질량 분석기입니다.</li>
		<li>세트 40 eV에서 충돌 에너지와 충돌 가스 (아르곤,이 경우에서) 1.5 mTorr에서 압력.</li>
		<li>프로 파일 창에 표시 되는 질량 스펙트럼 프로필 보기 1265의 m/z에서 피크 peptoid 이온에 해당 하며 m/z 값 봉우리 peptoid 이온에서 파편을 나타냅니다.</li>
		<li>조각화 스펙트럼의 디스플레이 최적화 하려면 충돌 에너지를 조정 합니다. 예를 들어 45 eV에 충돌 에너지를 증가 하 고 스펙트럼 프로 파일의 변화를 볼. 참고: 일반적으로, 충돌 에너지를 증가 것입니다 강화 조각 이온의 풍부 하 고 peptoid 이온의 풍부를 감소. 충돌 가스 압력 또한 조각 이온의 풍부를 강화할 것 이다. 주의: 2 mTorr 넘어 충돌 가스 압력을 증가 하지 않습니다.</li>
		<li>2 분 동안 MS/MS 스펙트럼을 기록 합니다. "방법 창"에서 "실행된 시간입니다."로 2 분 사용 기록 창을 열고 적절 한 파일 이름을 입력 하 고 스펙트럼을 기록 하기 시작.</li>
		<li>1-2 회 녹화를 반복 합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>Peptoid 시퀀스 분석 참고: CID 조건 peptoid 이온 것 조각 라는 B-이온, N 맨끝 파편의 일련과 Y 이온 라는 C 터미널 조각의 시리즈 생산 peptoid 등뼈를 따라 아 미드 유대에서<ol>
<li>왼쪽 및 오른쪽 면에 C-말단에 N-말단을 배치 하 여 acetylated peptoid의 화학 구조 그리고 그림 2a와 같이 조각화 구조를 생성 하기 위해 각 아 미드 유대에 파선을 그립니다. 양성자는 전 하 운반자를 나타내기 위해 점선 동그라미를 그립니다. 구조의 왼쪽에서 starting, B1, B2, B8N 맨끝 파편을 나타내는 파선에 레이블을 배치 합니다. 오른쪽에서 starting Y1, Y2Y8C 터미널 조각을 나타내는 파선에 레이블을 배치 합니다. 참고: 화학 드로잉 소프트웨어는 peptoid 구조를 그리는 데 활용할 수 있습니다.</li>
		<li>왼쪽에서 4번째 아 미드 유대에 조각화를 상상 하 고 N 맨끝 파편의 그림 2b에서 같이 적절 한 공식적인 유료 C 터미널 조각 구조를 그립니다. N 맨끝 파편에 B4 의 라벨을 놓고 C 터미널 조각에 Y5 의 레이블을 배치 합니다. 580의 값을 산출 하는 구조에 있는 요소의 명목상 대 중을 요약 하 여 B4 의 m/z 값을 계산 하 고 N 맨끝 파편에 m/z 580을 놓습니다. Y5 의 m/z 값을 계산 하 고 C 터미널 조각에 m/z 685 장소.</li>
		<li>모든 8 개의 B 이온 및 모든 8 Y 이온, m/z 값을 계산 하 고 표 1과 같이 테이블에서 그들을 조립. 참고: 파편의 m/z 값 계산할 수 있습니다 소프트웨어를 그리기 화학 물질을 사용 하 여.</li>
		<li>악기와 함께 데이터 검토 소프트웨어를 사용 하 여 peptoid의 기록 된 MS/MS 스펙트럼을 엽니다. 3% "이온 레이블 표시"를 라벨 환경 설정 및 레이블 임계값을 설정 합니다. 이 봉우리에 표시 하는 m/z 값으로 MS/MS 스펙트럼을 생성 합니다.</li>
		<li>MS/MS에서 CSV 텍스트 파일로 스펙트럼 데이터 형식과 데이터 처리 소프트웨어를 사용 하 여 스펙트럼을 재구성을 내보냅니다. 봉우리에 m/z 값을 배치 합니다. 결과 MS/MS 스펙트럼은 그림 4에 표시 됩니다. 참고: 일부 질량 분석기는 갖추고 데이터 처리 소프트웨어 MS/MS 스펙트럼을 생성. 이 경우에, MS/MS 스펙트럼 데이터를 내보낼 필요는 없습니다.</li>
		<li>해당 B-및 Y-이온을 식별 하기 위해 표 1 에 표시 된 것 MS/MS 스펙트럼에는 m/z 값을 할당 합니다. M/z 580에서 피크 B4로 식별 되는 예를 들어-이온 및 685 m/z는 Y5식별-이온. 그림 4와 같이 해당 B와 Y 기호는 스펙트럼에 봉우리를 레이블을 지정 합니다.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol>
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D., Zuckermann, R. N., Pei, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Throughput+Sequencing+of+Peptoids+and+Peptide-Peptoid+Hybrids+by+Partial+Edman+Degradation+and+Mass+Spectrometry.">High-Throughput Sequencing of Peptoids and Peptide-Peptoid Hybrids by Partial Edman Degradation and Mass Spectrometry.</a> J. Comb. Chem. 11 (2), 294-302 (2009).</li><li>Sarma, B. K., Kodadek, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Submonomer+Synthesis+of+A+Hybrid+Peptoid-Azapeptoid+Library.">Submonomer Synthesis of A Hybrid Peptoid-Azapeptoid Library.</a> ACS Comb Sci. 14 (10), 558-564 (2012).</li><li>Li, X., Guo, L., Casiano-Maldonado, M., Zhang, D., Wesdemiotis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Top-Down+Multidimensional+Mass+Spectrometry+Methods+for+Synthetic+Polymer+Analysis.">Top-Down Multidimensional Mass Spectrometry Methods for Synthetic Polymer Analysis.</a> Macromolecules. 44 (12), 4555-4564 (2011).</li><li>Figliozzi, G. M., Goldsmith, R., Ng, S. C., Banville, S. C., Zuckermann, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+N-substituted+glycine+peptoid+libraries.">Synthesis of N-substituted glycine peptoid libraries.</a> Methods Enzymol. 267, 437-447 (1996).</li><li>Zuckermann, R. N., Kerr, J. M., Kent, S. B. H., Moos, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+method+for+the+preparation+of+peptoids+[oligo(N-substituted+glycines)]+by+submonomer+solid-phase+synthesis.">Efficient method for the preparation of peptoids [oligo(N-substituted glycines)] by submonomer solid-phase synthesis.</a> J. Am. Chem. Soc. 114 (26), 10646-10647 (1992).</li><li>Utku, Y., Rohatgi, A., Yoo, B., Kirshenbaum, K., Zuckermann, R. N., Pohl, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Multistep+Synthesis+of+a+Bioactive+Peptidomimetic+Oligomer+for+the+Undergraduate+Laboratory.">Rapid Multistep Synthesis of a Bioactive Peptidomimetic Oligomer for the Undergraduate Laboratory.</a> J. Chem. Educ. 87 (6), 637-639 (2010).</li><li>Tran, H., Gael, S. L., Connolly, M. D., Zuckermann, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid-phase+submonomer+synthesis+of+peptoid+Polymers+and+their+self-assembly+into+highly-ordered+nanosheets.">Solid-phase submonomer synthesis of peptoid Polymers and their self-assembly into highly-ordered nanosheets.</a> J. Visualized Exp. (57), e3373 (2011).</li><li>Bolt, H. L., Cobb, S. L., Denny, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Efficient+Method+for+the+Synthesis+of+Peptoids+with+Mixed+Lysine-type/Arginine-type+Monomers+and+Evaluation+of+Their+Anti-leishmanial+Activity.">An Efficient Method for the Synthesis of Peptoids with Mixed Lysine-type/Arginine-type Monomers and Evaluation of Their Anti-leishmanial Activity.</a> J Vis Exp. (117), (2016).</li><li>Morishetti, K. K., Russell, S. C., Zhao, X., Robinson, D. B., Ren, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tandem+mass+spectrometry+studies+of+protonated+and+alkali+metalated+peptoids:+Enhanced+sequence+coverage+by+metal+cation+addition.">Tandem mass spectrometry studies of protonated and alkali metalated peptoids: Enhanced sequence coverage by metal cation addition.</a> Int. J. Mass Spectrom. 308 (1), 98-108 (2011).</li><li>Bogdanov, B., Zhao, X., Robinson, D. B., Ren, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron+Capture+Dissociation+Studies+of+the+Fragmentation+Patterns+of+Doubly+Protonated+and+Mixed+Protonated-Sodiated+Peptoids.">Electron Capture Dissociation Studies of the Fragmentation Patterns of Doubly Protonated and Mixed Protonated-Sodiated Peptoids.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25 (7), 1202-1216 (2014).</li><li>Ren, J., Tian, Y., Hossain, E., Connolly, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fragmentation+Patterns+and+Mechanisms+of+Singly+and+Doubly+Protonated+Peptoids+Studied+by+Collision+Induced+Dissociation.">Fragmentation Patterns and Mechanisms of Singly and Doubly Protonated Peptoids Studied by Collision Induced Dissociation.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 27 (4), 646-661 (2016).</li></ol>

저자는 공개 없다.

Nonamer peptoid, Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, 제시 하는 프로토콜을 사용 하 여 합성 되어 있다. 합성 장치는 주사기 모양의 폴 리 프로필 렌 고체 상 반응 배 및 기계 통 포함 됩니다. 반응 선박 상업적으로 사용할 수 있으며 저렴 한 비용. 기계적인 통은 화학 실험실에서 일반적인 기구 이다. 주사기 같은 반응 배를 사용 하 여, 솔루션으로 그려진 고 플런저를 수동으로 이동 하 여 배를 밀어. 이 ?...

Peptoids는 펩 티 드의 구조를 흉내 낸 등뼈 구조와 시퀀스 제어 고분자의 클래스. Peptoids 수 수 합성 다양 한 아민에서 높은 가변 속성1,2전시 peptoids를 가능 하 게. Peptoids 생물 연구, 치료 대리인으로 간주 하 고 ligands 단백질3,4,,56으로 설계에 대 한 분자 모형으로 사용 되었습니다. Peptoids 다양 한 생물학적 활성 화합물, 안티 파울 링 및 항 체 모방 재료, 항균 성 대리인 및 효소 억제제7,,89등으로 개발 되었습니다. 매우 정렬 하 고 조정할 수 있는 자연과 peptoids 분자 정보 저장10의 유형으로의 생각 또한 있다. 이러한 다양 한 응용 프로그램의 시퀀스를 특성화 하기 위해 효율적인 분석 방법의 개발 및 peptoids의 구조에 대 한 호출 합니다. 탠덤 질량 분석 기반 기술을 포함 peptoids11,12,13, 시퀀스 제어 고분자의 시퀀스 속성을 분석 하기 위한 방법의 선택으로 약속으로 나타났습니다. , 1415. 그러나, peptoid 이온 조각화 패턴에서 결과 상호 연결 하는 체계적인 연구 질량 분석 연구 및 peptoids의 구조적 정보는 매우 제한 된.
Peptoids은 단단한 단계 메서드를 사용 하 여 쉽게 합성 수 있습니다. 잘 개발 된 방법은 2 단계 단위체 또한 사이클16,17의 반복을 포함 한다. 각 추가 주기에서 수 지 바인딩된 아민 haloacetic 산 (일반적으로 bromoacetic 산, BMA)에 의해 acetylated 그리고 이것은 1 차 아민으로 변위 반응 옵니다. Peptoids는 표준 화학 실험실16,,1819, 에서 우수한 수익률 수동으로 합성 수 자동된 합성 프로토콜 peptoid 합성에 정기적으로 적용 된, 있지만 20.
우리의 실험실 수동 peptoid 합성의 방법을 채택 있으며 기존의 방법에서 사용 하는 기구를 간소화 합니다. 우리는 이전 MS/MS 기술을21,,2223을 사용 하 여 peptoids의 일련의 분열 패턴을 공부 했다. 우리의 결과 peptoids 생산 특성 fragmentations 그들은 충돌 유도 된 분리 (CID)21,23 하 대상이 됩니다 또는 전자 붙 잡음 분리 (ECD)22 실험 할 때 표시 됩니다. 이 문서에서는, 어떻게 올리고 peptoids 표준 화학 실험실에서 종합 될 수, 트리플-사중 극 자 질량 분석기를 사용 하 여 CID 실험을 수행 하는 방법 및 스펙트럼 데이터를 분석 하는 방법을 보여 줍니다. 합성 하 여 특징 peptoid는 N 맨끝 acetylation와 C 터미널 amidation, Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2nonamer. peptoid의 구조는 그림 1에 표시 됩니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>ESI-triple quadrupole mass spectrometer, Varian 320L</td>
			<td>Agilent Technologies Inc.</td>
			<td></td>
			<td>The mass spectrometer was acquired from Varian, Inc.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Varian MS workstation, Version 6.9.2, a data acquisition and data review software</td>
			<td>Varian Inc.</td>
			<td></td>
			<td>The software is a part of the Varian 320L package</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Burrell Scientific Wrist-action shaker, Model 75 DD</td>
			<td>Fisher Scientific International Inc.</td>
			<td>14-400-126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hermle Centrifuge, Model Z 206 A</td>
			<td>Hermle Labortechnik GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solid phase reaction vessel, 10 mL</td>
			<td>Torviq</td>
			<td>SF-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure caps for reaction vessels</td>
			<td>Torviq</td>
			<td>PC-SF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe filters, pore size 0.2 &#956;m</td>
			<td>Fisher Scientific Inc.</td>
			<td>03-391-3B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe filters, pore size 0.45 &#956;m</td>
			<td>Fisher Scientific Inc.</td>
			<td>03-391-3A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polypropylene centrifuge tuges, 50 mL</td>
			<td>VWR International, LLC.</td>
			<td>490001-626</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polypropylene centrifuge tuges, 15 mL</td>
			<td>VWR International, LLC.</td>
			<td>490001-620</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ChemBioDraw, Ultra, Version 12.0</td>
			<td>CambridgeSoft Corporation</td>
			<td></td>
			<td>CambridgeSoft is now part of PerkinElmer Inc.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Styrofoam cup, 12 Oz</td>
			<td>Common Supermarket</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rink amide resin</td>
			<td>Chem-Impex International, Inc.</td>
			<td>10619</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piperidine</td>
			<td>Chem-Impex International, Inc.</td>
			<td>02351</td>
			<td>Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N, N&#8217;-diisopropylcarbodiimide</td>
			<td>Chem-Impex International, Inc.</td>
			<td>00110</td>
			<td>Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bromoacetic acid</td>
			<td>Chem-Impex International, Inc.</td>
			<td>26843</td>
			<td>Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Phenylethylamine</td>
			<td>VWR International, LLC.</td>
			<td>EM8.07334.0250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-Methyoxyethylamine</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>241067</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-Boc-ethylenediamine</td>
			<td>VWR International, LLC.</td>
			<td>AAAL19947-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetic anhydride</td>
			<td>Sigma-Aldrich Co. LLC.</td>
			<td>252845</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N, N-dimethylformamide</td>
			<td>VWR International, LLC.</td>
			<td>BDH1117-4LG</td>
			<td>Further distillation before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N, N-diisopropylethylamine</td>
			<td>Chem-Impex International, Inc.</td>
			<td>00141</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triisopropylsilane</td>
			<td>Chem-Impex International, Inc.</td>
			<td>01966</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid</td>
			<td>Chem-Impex International, Inc.</td>
			<td>00289</td>
			<td>Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Millipore MILLI-Q Academic Water Purification System</td>
			<td>Millipore Corporation</td>
			<td>ZMQP60001</td>
			<td>For generating HPLC grade water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC-grade Water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Produced from Millipore MILLI-Q&#174; Academic Water Purification System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Pharmco-Aaper</td>
			<td>339USP/NF</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Fisher Scientific International, Inc.</td>
			<td>A998-4</td>
			<td>HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diethyl ether</td>
			<td>VWR International, LLC.</td>
			<td>BDH1121-19L</td>
			<td>Further distillation before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>VWR International, LLC.</td>
			<td>BDH1113-19L</td>
			<td>Further distillation before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen gas</td>
			<td>Fresno Oxygen/Barnes Supply</td>
			<td>NIT 50-C-F</td>
			<td>Ultra high purity, 99.9995%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Argon gas</td>
			<td>Fresno Oxygen/Barnes Supply</td>
			<td>ARG 50-C-F</td>
			<td>Ultra high purity, 99.9995%</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis and mass spectrometry analysis of oligo-peptoids

Peptoids N-alkylated 글리신 단위의 구성 된 시퀀스 제어 펩 티 드를 흉내 낸 올리고 있습니다. 많은 잠재적인 응용 프로그램, peptoids 분자 정보 스토리지의 유형으로의 생각 되었다. 질량 분석 분석 시퀀싱 peptoids에 대 한 선택의 방법을 고려 하고있다. Peptoids 반복 2 단계 반응 사이클을 사용 하 여 단단한 단계 화학을 통해 합성 될 수 있다. 여기 우리는 수동으로 올리고 peptoids을 합성 하 고 탠덤 질량 분석 (MS/MS) 기술을 사용 하 여 peptoids의 시퀀스를 분석 하는 방법을 제시. 샘플 peptoid nonamer는 N-(2-aminoethyl) 글리신 (내) N-말단에 뿐만 아니라 N-(2-methyloxyethyl) 글리신 (Nme) 및 N-(2-phenylethyl) 글리신 (Npe), 교류의 구성 이다. peptoid의 시퀀스 수식이입니다 Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, Ac는 아 세 틸 그룹. 합성은 상업적으로 사용할 수 있는 고체 상 반응 용기에 일어난다. 링크 아 미드 수 지는 C-말단에 아 미드 그룹 peptoid를 고체 지원으로 사용 됩니다. 결과 peptoid 제품 분무 이온화 소스에 결합 된 트리플-사중 극 자 질량 분석기를 사용 하 여 시퀀스 분석을 복종 된다. MS/MS 측정 된 peptoid의 분리에서 유래 파편 이온의 스펙트럼을 생성 합니다. 조각 이온 들의 질량 대 전 비 (m/z)의 값에 따라 밖으로 정렬 됩니다. 조각 이온의 m/z 값 peptoid 조각화의 계획에 따라 이론적으로 예측 된 조각 이온의 명목상 대 중에 대 한 비교 됩니다. 분석 된 peptoid의 조각화 패턴을 생성합니다. 조각화 패턴 중립 peptoid의 단위체 시퀀스에 상관 된다. 이와 관련, MS 분석은 peptoids의 시퀀스 정보를 읽습니다.

N 맨끝 acetylation, Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2와 9-메 르 peptoid의 구조는 그림 1에 표시 됩니다. peptoid 단단한 단계 접근 방식을 통해 fritted 폴 리 프로필 렌 반응 용기에 수동으로 합성 했다. 링크 아 미드 수 지 (0.047 mmol, 로드 0.56 mmol/g 84 mg) amidated C terminus와 peptoid를 고체 지원으로 사용 됩니다. Peptoid 체인의 단위체 또한 여러 사이클에 의해 만들어?...

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Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

합성 및 올리고 peptoids의 질량 분석 분석

프로토콜은 질량 분석에 의해 올리고 peptoids 시퀀스 분석 다음의 수동 합성에 설명 되어 있습니다.

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...

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Research

JoVE Journal

Chemistry

10.6K 조회수.  University of the Pacific. 프로토콜은 질량 분석에 의해 올리고 peptoids 시퀀스 분석 다음의 수동 합성에 설명 되어 있습니다.

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Analyzing Protein Dynamics Using Hydrogen Exchange Mass Spectrometry

All cellular processes depend on the functionality of proteins. Although the functionality of a given protein is the direct consequence of its unique amino acid sequence, it is only realized by the folding of the polypeptide chain into a single defined three-dimensional arrangement or more commonly into an ensemble of interconverting conformations. Investigating the connection between protein conformation and its function is therefore essential for a complete understanding of how proteins are able to fulfill their great variety of tasks. One possibility to study conformational changes a protein undergoes while progressing through its functional cycle is hydrogen-1H/2H-exchange in combination with high-resolution mass spectrometry (HX-MS). HX-MS is a versatile and robust method that adds a new dimension to structural information obtained by e.g. crystallography. It is used to study protein folding and unfolding, binding of small molecule ligands, protein-protein interactions, conformational changes linked to enzyme catalysis, and allostery. In addition, HX-MS is often used when the amount of protein is very limited or crystallization of the protein is not feasible. Here we provide a general protocol for studying protein dynamics with HX-MS and describe as an example how to reveal the interaction interface of two proteins in a complex. &#160;&#160;

Protein conformation and dynamics are key to understanding the relationship between protein structure and function. Hydrogen exchange coupled with high-resolution mass spectrometry is a versatile method to study the conformational dynamics of proteins as well as characterizing protein-ligand and protein-protein interactions, including contact interfaces and allosteric effects.

All cellular processes depend on the functionality of proteins. Although the functionality of a given protein is the direct consequence of its unique ...

연구

화학

Analysis of Volatile and Oxidation Sensitive Compounds Using a Cold Inlet System and Electron Impact Mass Spectrometry

This video presents a protocol for the mass spectrometrical analysis of volatile and oxidation sensitive compounds using electron impact ionization. The analysis of volatile and oxidation sensitive compounds by mass spectrometry is not easily achieved, as all state-of-the-art mass spectrometric methods require at least one sample preparation step, e.g., dissolution and dilution of the analyte (electrospray ionization), co-crystallization of the analyte with a matrix compound (matrix-assisted laser desorption/ionization), or transfer of the prepared samples into the ionization source of the mass spectrometer, to be conducted under atmospheric conditions. Here, the use of a sample inlet system is described which enables the analysis of volatile metal organyls, silanes, and phosphanes using a sector field mass spectrometer equipped with an electron impact ionization source. All sample preparation steps and the sample introduction into the ion source of the mass spectrometer take place either under air-free conditions or under vacuum, enabling the analysis of compounds highly susceptible to oxidation. The presented technique is especially of interest for inorganic chemists, working with metal organyls, silanes, or phosphanes, which have to be handled using inert conditions, such as the Schlenk technique. The principle of operation is presented in this video.

This video presents a protocol for the mass spectrometrical analysis of volatile and oxidation sensitive compounds using electron impact ionization. The presented technique is especially of interest for inorganic chemists, working with metal organyls, silanes, or phosphanes which have to be handled using inert conditions, such as the Schlenk technique.

콜드 입구 시스템 및 전자 충격 질량 분석법을 사용하여 휘발성 및 산화에 민감한 화합물의 분석

This video presents a protocol for the mass spectrometrical analysis of volatile and oxidation sensitive compounds using electron impact ionization. The ...

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass spectrometer, it is necessary to characterize and understand the physical principles of the source. Most commercial ambient ionization sources utilize jets of nitrogen, helium, or atmospheric air to facilitate the ionization of the analyte. As a consequence, schlieren photography can be used to visualize the gas streams by exploiting the differences in refractive index between the streams and ambient air for visualization in real time. The basic setup requires a camera, mirror, flashlight, and razor blade. When properly configured, a real time image of the source is observed by watching its reflection. This allows for insight into the mechanism of action in the source, and pathways to its optimization can be elucidated. Light is shed on an otherwise invisible situation.

This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.

슐 리렌 사진의 사용과 주변 질량 분석의 시각화

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

Rapid High-throughput Species Identification of Botanical Material Using Direct Analysis in Real Time High Resolution Mass Spectrometry

We demonstrate that direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry can be used to produce mass spectral profiles of botanical material, and that these chemical fingerprints can be used for plant species identification. The mass spectral data can be acquired rapidly and in a high throughput manner without the need for sample extraction, derivatization or pH adjustment steps. The use of this technique bypasses challenges presented by more conventional techniques including lengthy chromatography analysis times and resource intensive methods. The high throughput capabilities of the direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry protocol, coupled with multivariate statistical analysis processing of the data, provide not only class characterization of plants, but also yield species and varietal information. Here, the technique is demonstrated with two psychoactive plant products, Mitragyna speciosa (Kratom) and Datura (Jimsonweed), which were subjected to direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry followed by statistical analysis processing of the mass spectral data. The application of these tools in tandem enabled the plant materials to be rapidly identified at the level of variety and species.

A method for species identification of botanical material by direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry and multivariate statistical analysis is presented.

실시간 고해상도 질량 분석에 직접 분석을 사용하여 식물 소재의 신속한 높은 처리량 종 확인

We demonstrate that direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry can be used to produce mass spectral profiles of botanical material, ...

Real-time Breath Analysis by Using Secondary Nanoelectrospray Ionization Coupled to High Resolution Mass Spectrometry

Exhaled volatile organic compounds (VOCs) have aroused considerable interest, since they can serve as biomarkers for disease diagnosis and environmental exposure in a non-invasive manner. In this work, we present a protocol to characterize the exhaled VOCs in real time by using secondary nanoelectrospray ionization coupled to high resolution mass spectrometry (Sec-nanoESI-HRMS). The homemade Sec-nanoESI source was readily set up based on a commercial nanoESI source. Hundreds of peaks were observed in the background-subtracted mass spectra of exhaled breath, and the mass accuracy values are -4.0-13.5 ppm and -20.3-1.3 ppm in the positive and negative ion detection modes, respectively. The peaks were assigned with accurate elemental composition according to the accurate mass and isotopic pattern. Less than 30 s is used for one exhalation measurement, and it takes approximately 7 min for six replicated measurements.

A protocol for characterizing chemical composition of exhaled breath in real time by using secondary nanoelectrospray ionization coupled to high resolution mass spectrometry is demonstrated.

고 분해능 질량 분석을 결합 하는 보조 Nanoelectrospray 이온화를 사용 하 여 실시간 호흡 분석

Exhaled volatile organic compounds (VOCs) have aroused considerable interest, since they can serve as biomarkers for disease diagnosis and environmental ...

Analyzing Protein Architectures and Protein-Ligand Complexes by Integrative Structural Mass Spectrometry

Proteins are an important class of biological macromolecules that play many key roles in cellular functions including gene expression, catalyzing metabolic reactions, DNA repair and replication. Therefore, a detailed understanding of these processes provides critical information on how cells function. Integrative structural MS methods offer structural and dynamical information on protein complex assembly, complex connectivity, subunit stoichiometry, protein oligomerization and ligand binding. Recent advances in integrative structural MS have allowed for the characterization of challenging biological systems including large DNA binding proteins and membrane proteins. This protocol describes how to integrate diverse MS data such as native MS and ion mobility-mass spectrometry (IM-MS) with molecular dynamics simulations to gain insights into a helicase-nuclease DNA repair protein complex. The resulting approach provides a framework for detailed studies of ligand binding to other protein complexes involved in important biological processes.

Mass spectrometry (MS) has emerged as an important tool for the investigation of structure and dynamics of macromolecular assemblies. Here, we integrate MS-based approaches to interrogate protein complex formation and ligand binding.

단백질 구조와 통합 구조 질량 분석, 단백질-리간드 단지 분석

Proteins are an important class of biological macromolecules that play many key roles in cellular functions including gene expression, catalyzing ...

Integrated Cell Manipulation Platform Coupled with the Single-probe for Mass Spectrometry Analysis of Drugs and Metabolites in Single Suspension Cells

Single cell mass spectrometry (SCMS) enables sensitive detection and accurate analysis of broad ranges of cellular species on the individual-cell level. The single-probe, a microscale sampling and ionization device, can be coupled with a mass spectrometer for on-line, rapid SCMS analysis of cellular constituents under ambient conditions. Previously, the single-probe SCMS technique was primarily used to measure cells immobilized onto a substrate, limiting the types of cells for studies. In the current study, the single-probe SCMS technology has been integrated with a cell manipulation system, typically used for in vitro fertilization. This integrated cell manipulation and analysis platform uses a cell-selection probe to capture identified individual floating cells and transfer the cells to the single-probe tip for microscale lysis, followed by immediate mass spectrometry analysis. This capture and transfer process removes the cells from the surrounding solution prior to analysis, minimizing the introduction of matrix molecules in the mass spectrometry analysis. This integrated setup is capable of SCMS analysis of targeted patient-isolated cells present in body fluids samples (e.g., urine, blood, saliva, etc.), allowing for potential applications of SCMS analysis to human medicine and disease biology.

An integrated cell manipulation platform is developed for use in conjunction with a single-probe mass spectrometry setup for the on-line analysis of individual suspension cells under ambient conditions.

단일 현탁액 세포에서 약물 및 대사 산물의 질량 분석 분석을 위한 단일 프로브와 결합된 통합 셀 조작 플랫폼

Single cell mass spectrometry (SCMS) enables sensitive detection and accurate analysis of broad ranges of cellular species on the individual-cell level. ...

Analysis of Complex Molecules and Their Reactions on Surfaces by Means of Cluster-Induced Desorption/Ionization Mass Spectrometry

Desorption/Ionization Induced by Neutral SO2 Clusters (DINeC) is employed as a very soft and efficient desorption/ionization technique for mass spectrometry (MS) of complex molecules and their reactions on surfaces. DINeC is based on a beam of SO2 clusters impacting on the sample surface at low cluster energy. During cluster-surface impact, some of the surface molecules are desorbed and ionized via dissolvation in the impacting cluster; as a result of this dissolvation-mediated desorption mechanism, low cluster energy is sufficient and the desorption process is extremely soft. Both surface adsorbates and molecules of which the surface is composed of can be analyzed. Clear and fragmentation-free spectra from complex molecules such as peptides and proteins are obtained. DINeC does not require any special sample preparation, in particular no matrix has to be applied. The method yields quantitative information on the composition of the samples; molecules at a surface coverage as low as 0.1 % of a monolayer can be detected. Surface reactions such as H/D exchange or thermal decomposition can be observed in real-time and the kinetics of the reactions can be deduced. Using a pulsed nozzle for cluster beam generation, DINeC can be efficiently combined with ion trap mass spectrometry. The matrix-free and soft nature of the DINeC process in combination with the MSn capabilities of the ion trap allows for very detailed and unambiguous analysis of the chemical composition of complex organic samples and organic adsorbates on surfaces.

Neutral SO2 clusters of low kinetic energy (&#60; 0.8 eV/constituent) are used to desorb complex surface molecules such as peptides or lipids for further analysis by means of mass spectrometry using an ion trap mass spectrometer. No special sample preparation is required, and real-time observation of reactions is possible.

클러스터 유도 탈착/이온화 질량 분광법에 의한 표면에 대한 복잡한 분자 및 표면의 반응 분석

Desorption/Ionization Induced by Neutral SO2 Clusters (DINeC) is employed as a very soft and efficient desorption/ionization technique for mass ...

Capillary Electrophoresis-based Hydrogen/Deuterium Exchange for Conformational Characterization of Proteins with Top-down Mass Spectrometry

Resolving conformational heterogeneity of multiple protein states that coexist in solution remains one of the main obstacles in the characterization of protein therapeutics and the determination of the conformational transition pathways critical for biological functions, ranging from molecular recognition to enzymatic catalysis. Hydrogen/deuterium exchange (HDX) reaction coupled with top-down mass spectrometric (MS) analysis provides a means to characterize protein higher-order structures and dynamics in a conformer-specific manner. The conformational resolving power of this technique is highly dependent on the efficiencies of separating protein states at the intact protein level and minimizing the residual non-deuterated protic content during the HDX reactions. 
Here we describe a capillary electrophoresis (CE)-based variant of the HDX MS approach that aims to improve the conformational resolution. In this approach, proteins undergo HDX reactions while migrating through a deuterated background electrolyte solution (BGE) during the capillary electrophoretic separation. Different protein states or proteoforms that coexist in solution can be efficiently separated based on their differing charge-to-size ratios. The difference in electrophoretic mobility between proteins and protic solvent molecules minimizes the residual non-deuterated solvent, resulting in a nearly complete deuterating environment during the HDX process. The flow-through microvial CE-MS interface allows efficient electrospray ionization of the eluted protein species following a rapid mixing with the quenching and denaturing modifier solution at the outlet of the sprayer. The online top-down MS analysis measures the global deuteration level of the eluted intact protein species, and subsequently, the deuteration of their gas-phase fragments. This paper demonstrates this approach in differential HDX for systems, including the natural protein variants coexisting in milk.

Presented here is a protocol for a capillary electrophoresis-based hydrogen/deuterium exchange (HDX) approach coupled with top-down mass spectrometry. This approach characterizes the difference in higher-order structures between different protein species, including proteins in different states and different proteoforms, by conducting concurrent differential HDX and electrophoretic separation.

Resolving conformational heterogeneity of multiple protein states that coexist in solution remains one of the main obstacles in the characterization of ...

Characterizing RNA Modifications in Single Neurons Using Mass Spectrometry

Post-transcriptional modifications (PTMs) of RNA represent an understudied mechanism involved in the regulation of translation in the central nervous system (CNS). Recent evidence has linked specific neuronal RNA modifications to learning and memory paradigms. Unfortunately, conventional methods for the detection of these epitranscriptomic features are only capable of characterizing highly abundant RNA modifications in bulk tissues, precluding the assessment of unique PTM profiles that may exist for individual neurons within the activated behavioral circuits. In this protocol, an approach is described&#8212;single-neuron RNA modification analysis by mass spectrometry (SNRMA-MS)&#8212;to simultaneously detect and quantify numerous modified ribonucleosides in single neurons. The approach is validated using individual neurons of the marine mollusk, Aplysia californica, beginning with surgical isolation and enzymatic treatment of major CNS ganglia to expose neuron cell bodies, followed by manual single-neuron isolation using sharp needles and a micropipette. Next, mechanical and thermal treatment of the sample in a small volume of buffer is done to liberate RNA from an individual cell for subsequent RNA digestion. Modified nucleosides are then identified and quantified using an optimized liquid chromatography-mass spectrometry method. SNRMA-MS is employed to establish RNA modification patterns for single, identified neurons from A. californica that have known morphologies and functions. Examples of qualitative and quantitative SNRMA-MS are presented that highlight the heterogeneous distribution of RNA modifications across individual neurons in neuronal networks.

Post-transcriptional modifications of RNA represent an understudied layer of translation regulation that has recently been linked to central nervous system plasticity. Here, sample preparation and liquid chromatography-tandem mass spectrometry approach is described for simultaneous characterization of numerous RNA modifications in single neurons.

질량 분광법을 사용하여 단일 뉴런의 RNA 변형 특성화

Post-transcriptional modifications (PTMs) of RNA represent an understudied mechanism involved in the regulation of translation in the central nervous ...