Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Здесь мы приводим протокол шага за шагом в длинномерной электростатическом отталкивание-гидрофильно-хроматографии тандемной масс-спектрометрии метода (LERLIC-МС / МС). Это роман методология, которая позволяет в первый раз и количественного определения характеристик глутамина и аспарагина деамидирования изоформ с помощью дробовика протеомики.
Характеристика белок дезамидирования важно расшифровать роль (ы) и потенциальные возможности этого белка посттрансляционной модификации (PTM) в патологии человека и других биохимических контекстах. Для того чтобы выполнить характеристику белка дезамидировании, недавно мы разработали новый длинномерных электростатическое отталкивание-гидрофильное взаимодействия хромато-тандемной масс-спектрометрии (LERLIC-МС / МС) метод, который может отделить глутамина (Gln) и аспарагин (Asn) изоформы продукты дезамидирования от модельных соединений до чрезвычайно сложных биологических образцов. LERLIC-МС / МС, таким образом, первая стратегия дробовика протеомики для разделения и количественного определения Gln деамидирования изоформ. Мы также продемонстрировать, как новизна, что протокол обработки образцов описанный здесь стабилизирует сукцинимид промежуточное позволяет его характеристику с помощью LERLIC-MS / MS. Применение LERLIC-MS / MS, как показано в этом видео статьи может помочь пролить свет в настоящее время неизвестногоп молекулярных массивы белка дезамидирования. Кроме того, LERLIC-МС / МС обеспечивает дальнейшее понимание ферментативных реакций, которые включают дезамидирование в различных биологических фонах.
Дезамидирование представляет собой модификацию белков посттрансляционная (ПТМ) , который вводит отрицательный заряд белка позвоночника за счет модификации аспарагина (Asn) и / или глутамин (GLN) остатков 1. Эта модификация в то время как остатки Asn влияющие генерирует изомерные продукты isoaspartic кислоты (isoAsp) и п -aspartic кислоты (Asp) в общем соотношении 3: 1 2. Тем не менее, это отношение может быть изменено путем вмешательства фермента ремонта L-isoaspartyl метилтрансферазы (PIMT) 3, 4. Точно так же, деамидирование Gln остатков генерирует изомерные гамма-глутаминовой кислоты (γ-Glu) и изоформы альфа-глутаминовой кислоты (α-Glu) в ожидаемом соотношении 1: 3, 5 7, но это соотношение может быть смещена под действием вездесущий фермент трансглютаминаза 2 и другие трансглутаминазы, в том числе трансглутаминаза 1, электронныеnzyme недавно идентифицирован как связанный с внеклеточной везикул в мозге 6.
Происхождение дезамидировании может быть либо спонтанным или ферментативным, бывшее особенно распространен на Gln остатках , в которых трансглутаминаза и другие ферменты опосредуют меж / внутрисистемное молекулярное сшивание с помощью переамидирования (см 3 для более подробной информации о Gln переамидировании и его последствия в некоторых хронических и смертельные заболевания человека). Таким образом, деамидирование является ПТМ , что имеет решающее резонанс на структуру и функции пораженных молекул 4, 7, 8 и требует углубленного химических характеристик 3 в свете его различных биохимических последствий , включая его службы в качестве молекулярных часов старения 9 ,
Несмотря на то, деамидирование Asn остатков было относительно хорошо характеризуются снизу вверх дробовика протеомики 1, 10, деамидирование Gln остатков до сих пор не имеет подходящий метод характеризации за пределы сложного анализа модельных соединений с помощью электронно-радикальной фрагментации на основе 11. Недавно мы разработали новый один размер дробовика протеомики стратегию (LERLIC-МС / МС) 3 , что делает возможным разделение Gln и Asn деамидирования изоформ из сложных биологических образцов и модельных соединений в одном анализе. LERLIC-МС / МС основан на разделении триптических пептидов переваривали с использованием длинномерных (50 см) ионообменная колонка (LAX) работает в режиме электростатического отталкивания-гидрофильное взаимодействие хроматографии (ERLIC), и в сочетании с тандемной масс-спектрометрии (АЯ МС / МС). Эта новая аналитическая стратегия была использована для характеристики и относительно количественной оценки степени каждого дезамидированного остатка в тканях мозга человекае "> 3. Тем не менее, протокол описанный здесь будет предоставлять видео съемки LERLIC-MS / MS , направленную на изучение особенностей белков дезамидирования в биохимическом контексте интересов.
ЭТИКА ЗАЯВЛЕНИЕ
Все процедуры этого протокола были одобрены этическими комитетами в Наньянском технологическом университете в Сингапуре и были выполнены в соответствии с институциональными рекомендациями.
1. Упаковка длинномерных анионообменной (LAX) Капиллярная колонка
(Примечание: Хотя LAX колонка может быть в доме упакован , как мы описываем в этом протоколе, LAX столбцы также коммерчески доступны, см таблицы материалов и реагентов для получения более подробной информации).
2. Подготовка проб
Этот протокол описывает применение LERLIC-MS / MS для анализа тканей головного мозга человека в качестве модели протеома. (Примечание: В случае использования других тканей или протеомические образцов, процедуры подготовки образца должны быть адаптированы.)
3. Один аспект LERLIC-МС / МС Разделение
Анализ 4. Данные
Дезамидирование из Gln и Asn остатков считаются дегенеративной модификацией белков (ПСБ) участвует в нескольких хронических и смертельных заболеваниях 14. Было показано , что этот ПТМ может предсказать полураспада и дегенеративных состояний антител и други?...
В этом видео-статье мы приводим протокол шага за шагом LERLIC-MS / MS 3, способ для выполнения углубленной характеристики и точно определить степень белка дезамидирования и ферментативных процессы , участвующих в этой модификации белка. LERLIC-МС / МС основан на использовании длинн?...
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Эта работа была частично поддержана грантами Министерства образования Сингапура (2-го уровня: Грант ARC9 / 15), Национальный Совет по медицинским исследованиям Сингапура (NMRC-OF-IRG-0003-2016) и NTU-NHG Aging Research Grant ( Грант ARG / 14017). Мы хотели бы выразить нашу признательность и искреннюю благодарность доктору Эндрю Альперт и команды PolyLC за любезно предоставил нам упаковочные материалы, которые сделали возможным это исследование.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
PolyCAT 3µm 100-Å (bulk material) | PolyLC Inc. | Special order | |
Long-length ion exchange capillary column 50 cm - 200 µm ID | PolyLC Inc. | Special order | |
PEEKsil Tubing 1/16" OD x 200 µm ID x 50 cm length | SGE Analytical Science under Trajan Scientific Australia | 620050 | |
Female-to-female fitting for 1/16" OD tubbing | Upchurch Scientific | UPCHF-125 | |
Female nut for microferule | Upchurch Scientific | UPCHP-416 | |
Microferule | Upchurch Scientific | UPCHF-132 | |
Pressure Bomb NanoBaume | Western Fluids Engineering | SP-400 | |
Shimadzu Prominence UFLC system | Shimadzu | Prominence UFLC | |
Bullet Blender | Next Advance | BBX24 | |
Safe-lock tubes | Eppendorf | T9661-1000EA | |
Stainless steel beads. 0.9 – 2.0 mm. 1 lb. Non-sterile. | Next Advance | SSB14B | |
Table-top centrifuge | Hettich Zentrifugen | Rotina 380 R | |
Standard Digital Heated Circulating Bath, 120VAC | PolyScience 8006 6L | 8006A11B | |
Sep-pack c18 desalting cartridge 50 mg | Waters | WAT020805 | |
Vacumm concentrator | Eppendorf | Concentrator Plus System | |
Dionex UltiMate 3000 UHPLC | Dionex | UltiMate 3000 UHPLC | |
Orbitrap Elite mass spectrometer | Thermo Fisher Scientific Inc. | ORBITRAP ELITE | |
Michrom Thermo CaptiveSpray | Michrom-Bruker Inc. | TCSI-SS2 | |
Incubator INCUCELL | MMM Group | INCUCELL111 | |
Sequencing-grade modified trypsin | Promega | V5111 | |
Protease inhibitor cocktail tablets | Roche | 11836170001 (ROCHE) | |
Phosphate buffer solution 10X (diluted to 1x) | Sigma-Aldrich | P5493 | |
Ammonium acetate | Sigma-Aldrich | A1542 | |
Sodium deoxycholate | Sigma-Aldrich | D6750 | |
Dithiothreitol | Sigma-Aldrich | D0632 | |
Iodoacetamide | Sigma-Aldrich | i6125 | |
Formic acid | Sigma-Aldrich | F0507 (HONEYWELL) | |
Ammonium hydroxide | Sigma-Aldrich | 338818 (HONEYWELL) | |
Acetonitrile HPLC grade | Sigma-Aldrich | 675415 | |
Isopropanol HPLC grade | Sigma-Aldrich | 675431 | |
Water HPLC grade | Sigma-Aldrich | 14263 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены