Name: deep proteome profiling by isobaric labeling, extensive liquid chromatography, mass spectrometry, and software-assisted quantification
Uploaded: 2017-11-15T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Deep Proteome Profiling by Isobaric Labeling, Extensive Liquid Chromatography, Mass Spectrometry, and Software-assisted Quantification at JoVE.com

Gli autori ringraziano tutti gli altri membri lab e impianto per utile discussione. Questo lavoro è stato parzialmente sostenuto da NI H concede ALSAC, R01AG047928, R01AG053987 e R01GM114260. L'analisi di MS è stata eseguita in Research Hospital proteomica Facility di St. Jude Children, parzialmente sostenuto da NIH Cancer Center Support grant P30CA021765. Gli autori ringraziano Nisha Badders per aiuto con il manoscritto di editing.

Attenzione: si prega di consultare tutte le schede di dati di sicurezza pertinenti (cioè, MSDS) prima dell'uso. Si prega di utilizzare tutte le pratiche di sicurezza appropriato durante l'esecuzione di questo protocollo.
 Nota: viene utilizzato un set di reagente TMT 10-plex isobarica etichetta in questo protocollo per la quantificazione del proteoma di 10 campioni.
 1. preparazione di tessuti o cellule Nota: è fondamentale per...

<ol>
	<li>Pagala, V. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+protein+analysis+by+mass+spectrometry.">Quantitative protein analysis by mass spectrometry.</a> Methods Mol Biol. 1278, 281-305 (2015).</li><li>Altelaar, A. F., Munoz, J., Heck, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Next-generation+proteomics:+towards+an+integrative+view+of+proteome+dynamics.">Next-generation proteomics: towards an integrative view of proteome dynamics.</a> Nat Rev Genet. 14 (1), 35-48 (2013).</li><li>Rauniyar, N., Yates, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isobaric+labeling-based+relative+quantification+in+shotgun+proteomics.">Isobaric labeling-based relative quantification in shotgun proteomics.</a> J Proteome Res. 13 (12), 5293-5309 (2014).</li><li>Ross, P. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplexed+protein+quantitation+in+Saccharomyces+cerevisiae+using+amine-reactive+isobaric+tagging+reagents.">Multiplexed protein quantitation in Saccharomyces cerevisiae using amine-reactive isobaric tagging reagents.</a> Mol Cell Proteomics. 3 (12), 1154-1169 (2004).</li><li>Aebersold, R., Mann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass-spectrometric+exploration+of+proteome+structure+and+function.">Mass-spectrometric exploration of proteome structure and function.</a> Nature. 537 (7620), 347-355 (2016).</li><li>Bai, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+Profiling+of+Proteome+and+Phosphoproteome+by+Isobaric+Labeling.">Deep Profiling of Proteome and Phosphoproteome by Isobaric Labeling.</a> Extensive Liquid Chromatography, and Mass Spectrometry. Methods Enzymol. 585, 377-395 (2017).</li><li>McAlister, G. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+the+multiplexing+capacity+of+TMTs+using+reporter+ion+isotopologues+with+isobaric+masses.">Increasing the multiplexing capacity of TMTs using reporter ion isotopologues with isobaric masses.</a> Anal Chem. 84 (17), 7469-7478 (2012).</li><li>Everley, R. A., Kunz, R. C., McAllister, F. E., Gygi, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+throughput+in+targeted+proteomics+assays:+54-plex+quantitation+in+a+single+mass+spectrometry+run.">Increasing throughput in targeted proteomics assays: 54-plex quantitation in a single mass spectrometry run.</a> Anal Chem. 85 (11), 5340-5346 (2013).</li><li>Bai, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+approaches+for+analyzing+U1-70K+cleavage+in+Alzheimer's+disease.">Integrated approaches for analyzing U1-70K cleavage in Alzheimer's disease.</a> J Proteome Res. 13 (11), 4526-4534 (2014).</li><li>Bai, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=U1+small+nuclear+ribonucleoprotein+complex+and+RNA+splicing+alterations+in+Alzheimer's+disease.">U1 small nuclear ribonucleoprotein complex and RNA splicing alterations in Alzheimer's disease.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (41), 16562-16567 (2013).</li><li>Thongboonkerd, V., LaBaer, J., Domont, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+of+proteomics+applied+to+human+diseases.">Recent advances of proteomics applied to human diseases.</a> J Proteome Res. 13 (11), 4493-4496 (2014).</li><li>Churchman, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+Retinoids+in+IKZF1-Mutated+BCR-ABL1+Acute+Lymphoblastic+Leukemia.">Efficacy of Retinoids in IKZF1-Mutated BCR-ABL1 Acute Lymphoblastic Leukemia.</a> Cancer Cell. 28 (3), 343-356 (2015).</li><li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+mouse-human+phenome-wide+association+to+test+gene+function+and+disease+risk.">Joint mouse-human phenome-wide association to test gene function and disease risk.</a> Nat Commun. 7, 10464 (2016).</li><li>Mertz, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+elution+interactome+analysis+of+the+Mind+bomb+1+ubiquitin+ligase+reveals+a+novel+role+in+dendritic+spine+outgrowth.">Sequential elution interactome analysis of the Mind bomb 1 ubiquitin ligase reveals a novel role in dendritic spine outgrowth.</a> Mol Cell Proteomics. 14 (7), 1898-1910 (2015).</li><li>Yang, F., Shen, Y., Camp, D. G., Smith, R. 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-pH+reversed-phase+chromatography+with+fraction+concatenation+for+2D+proteomic+analysis.">High-pH reversed-phase chromatography with fraction concatenation for 2D proteomic analysis.</a> Expert Rev Proteomics. 9 (2), 129-134 (2012).</li><li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+off-line+high+pH+reversed-phase+fractionation+and+nano-liquid+chromatography-mass+spectrometry+method+for+global+proteomic+profiling+of+cell+lines.">An off-line high pH reversed-phase fractionation and nano-liquid chromatography-mass spectrometry method for global proteomic profiling of cell lines.</a> J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 974, 90-95 (2015).</li><li>Batth, T. S., Francavilla, C., Olsen, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Off-line+high-pH+reversed-phase+fractionation+for+in-depth+phosphoproteomics.">Off-line high-pH reversed-phase fractionation for in-depth phosphoproteomics.</a> J Proteome Res. 13 (12), 6176-6186 (2014).</li><li>Song, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversed-phase-reversed-phase+liquid+chromatography+approach+with+high+orthogonality+for+multidimensional+separation+of+phosphopeptides.">Reversed-phase-reversed-phase liquid chromatography approach with high orthogonality for multidimensional separation of phosphopeptides.</a> Anal Chem. 82 (1), 53-56 (2010).</li><li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+optimization+of+long+gradient+chromatography+mass+spectrometry+for+deep+analysis+of+brain+proteome.">Systematic optimization of long gradient chromatography mass spectrometry for deep analysis of brain proteome.</a> J Proteome Res. 14 (2), 829-838 (2015).</li><li>Hebert, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+one+hour+yeast+proteome.">The one hour yeast proteome.</a> Mol Cell Proteomics. 13 (1), 339-347 (2014).</li><li>Wang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=JUMP:+a+tag-based+database+search+tool+for+peptide+identification+with+high+sensitivity+and+accuracy.">JUMP: a tag-based database search tool for peptide identification with high sensitivity and accuracy.</a> Mol Cell Proteomics. 13 (12), 3663-3673 (2014).</li><li>Xu, P., Duong, D. M., Peng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematical+optimization+of+reverse-phase+chromatography+for+shotgun+proteomics.">Systematical optimization of reverse-phase chromatography for shotgun proteomics.</a> J Proteome Res. 8 (8), 3944-3950 (2009).</li><li>Niu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extensive+Peptide+Fractionation+and+y1+Ion-Based+Interference+Detection+Method+for+Enabling+Accurate+Quantification+by+Isobaric+Labeling+and+Mass+Spectrometry.">Extensive Peptide Fractionation and y1 Ion-Based Interference Detection Method for Enabling Accurate Quantification by Isobaric Labeling and Mass Spectrometry.</a> Anal Chem. 89 (5), 2956-2963 (2017).</li><li>Ting, L., Rad, R., Gygi, S. P., Haas, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MS3+eliminates+ratio+distortion+in+isobaric+multiplexed+quantitative+proteomics.">MS3 eliminates ratio distortion in isobaric multiplexed quantitative proteomics.</a> Nat Methods. 8 (11), 937-940 (2011).</li><li>Savitski, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+fragmentation+and+optimized+isolation+width+settings+for+improvement+of+protein+identification+and+accuracy+of+isobaric+mass+tag+quantification+on+Orbitrap-type+mass+spectrometers.">Delayed fragmentation and optimized isolation width settings for improvement of protein identification and accuracy of isobaric mass tag quantification on Orbitrap-type mass spectrometers.</a> Anal Chem. 83 (23), 8959-8967 (2011).</li><li>Wenger, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gas-phase+purification+enables+accurate,+multiplexed+proteome+quantification+with+isobaric+tagging.">Gas-phase purification enables accurate, multiplexed proteome quantification with isobaric tagging.</a> Nat Methods. 8 (11), 933-935 (2011).</li><li>McAlister, G. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MultiNotch+MS3+enables+accurate,+sensitive,+and+multiplexed+detection+of+differential+expression+across+cancer+cell+line+proteomes.">MultiNotch MS3 enables accurate, sensitive, and multiplexed detection of differential expression across cancer cell line proteomes.</a> Anal Chem. 86 (14), 7150-7158 (2014).</li><li>Zhou, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-scale+proteome+quantification+by+DEEP+SEQ+mass+spectrometry.">Genome-scale proteome quantification by DEEP SEQ mass spectrometry.</a> Nat Commun. 4, 2171 (2013).</li><li>Savitski, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+fragmentation+and+optimized+isolation+width+settings+for+improvement+of+protein+identification+and+accuracy+of+isobaric+mass+tag+quantification+on+Orbitrap-type+mass+spectrometers.">Delayed fragmentation and optimized isolation width settings for improvement of protein identification and accuracy of isobaric mass tag quantification on Orbitrap-type mass spectrometers.</a> Anal. Chem. 83 (23), 8959-8967 (2011).</li><li>Ahrne, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+and+Improvement+of+Quantification+Accuracy+in+Isobaric+Mass+Tag-Based+Protein+Quantification+Experiments.">Evaluation and Improvement of Quantification Accuracy in Isobaric Mass Tag-Based Protein Quantification Experiments.</a> J Proteome Res. 15 (8), 2537-2547 (2016).</li><li>Xu, P., Duong, D. M., Peng, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematical+Optimization+of+Reverse-Phase+Chromatography+for+Shotgun+Proteomics.">Systematical Optimization of Reverse-Phase Chromatography for Shotgun Proteomics.</a> J Proteome Res. 8 (8), 3944-3950 (2009).</li><li>Tan, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrative+Proteomics+and+Phosphoproteomics+Profiling+Reveals+Dynamic+Signaling+Networks+and+Bioenergetics+Pathways+Underlying+T+Cell+Activation.">Integrative Proteomics and Phosphoproteomics Profiling Reveals Dynamic Signaling Networks and Bioenergetics Pathways Underlying T Cell Activation.</a> Immunity. 46 (3), 488-503 (2017).</li><li>Wu, Z., Na, C. H., Tan, H., Peng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+ubiquitination+analysis+by+SILAC+in+mammalian+cells.">Global ubiquitination analysis by SILAC in mammalian cells.</a> Methods Mol Biol. 1188, 149-160 (2014).</li><li>Tan, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Refined+phosphopeptide+enrichment+by+phosphate+additive+and+the+analysis+of+human+brain+phosphoproteome.">Refined phosphopeptide enrichment by phosphate additive and the analysis of human brain phosphoproteome.</a> Proteomics. 15 (2-3), 500-507 (2015).</li><li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=JUMPg:+an+Integrative+Proteogenomics+Pipeline+Identifying+Unannotated+Proteins+in+Human+Brain+and+Cancer+Cells.">JUMPg: an Integrative Proteogenomics Pipeline Identifying Unannotated Proteins in Human Brain and Cancer Cells.</a> J Proteome Res. 17 (7), 2309-2320 (2016).</li><li>Yuan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+the+clinical+utility+of+cancer+genomic+and+proteomic+data+across+tumor+types.">Assessing the clinical utility of cancer genomic and proteomic data across tumor types.</a> Nat Biotechnol. 32 (7), 644-652 (2014).</li><li>Nesvizhskii, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteogenomics:+concepts,+applications+and+computational+strategies.">Proteogenomics: concepts, applications and computational strategies.</a> Nat Methods. 11 (11), 1114-1125 (2014).</li><li>Fagerberg, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+human+tissue-specific+expression+by+genome-wide+integration+of+transcriptomics+and+antibody-based+proteomics.">Analysis of the human tissue-specific expression by genome-wide integration of transcriptomics and antibody-based proteomics.</a> Mol Cell Proteomics. 13 (2), 397-406 (2014).</li></ol>

Descriviamo un protocollo ad alta velocità per la quantificazione delle proteine con una strategia di etichettatura isobarica 10-plex, che è stata implementata con successo in diverse pubblicazioni12,13,14,32 . In questo protocollo, possiamo analizzare fino a 10 campioni biologici differenti della proteina nell'1 esperimento. Ordinariamente possiamo identificare e quantificare ben oltre 10.00...

Gli avanzamenti nella tecnologia di sequenziamento di nuova generazione hanno portato ad un nuovo paesaggio per lo studio di sistemi biologici e malattia umana. Questo ha permesso un gran numero di misurazioni del genoma, trascrittoma, proteoma, metaboloma e altri sistemi molecolari a diventare tangibili. Spettrometria di massa (MS) è uno dei metodi più sensibili in chimica analitica, e la sua applicazione in proteomica ha rapidamente ampliato dopo il sequenziamento del genoma umano. Nel campo della proteomica, da alcuni anni hanno prodotto importanti progressi tecnici nella basata su MS-analisi quantitative, tra cui isobarica etichettatura e multiplexing capacità combinata con cromatografia liquida estesa, oltre alla strumentazione avanza, consentendo più veloce, più accurate misurazioni con meno materiale di campione richiesto. Proteomica quantitativa è diventati un approccio tradizionale per la profilatura di decine di migliaia di proteine e modifiche di posttranslational in campioni biologici altamente complessi1,2,3,4 , 5 , 6.
Metodi d'etichettatura isobariche multiplex ad esempio tag Isobarico per quantificazione relativa e assoluta (cioè, iTRAQ) e tag di massa tandem (TMT) MS hanno notevolmente migliorato la produttività del campione e aumentato il numero di campioni che possono essere analizzati in un unico esperimento1,6,7,8. Insieme con altri metodi di quantificazione basati su MS, come quantificazione privo di etichetta ed etichettatura con gli amminoacidi nella coltura delle cellule (cioè, SILAC), il potenziale di queste tecniche nella proteomica dell'isotopo stabile campo è notevole9 ,10,11. Ad esempio, il metodo TMT permette 10 campioni di proteine da analizzare insieme in 1 esperimento utilizzando reagenti 10-plex. Questi tag TMT strutturalmente identici hanno la stessa massa complessiva, ma isotopi pesanti differenzialmente sono distribuiti su atomi di carbonio o azoto, risultante in un ione unico reporter durante frammentazione MS/MS di ogni tag, consentendo pertanto una quantificazione relativa tra i 10 campioni. La strategia TMT è ordinariamente applicata per studiare vie biologiche, progressione di malattia e di processi cellulari12,13,14.
Notevoli miglioramenti tecnici sono migliorati sistemi di cromatografia liquida (LC)-MS/MS, sia in termini di LC separazioni e parametri di MS, per massimizzare l'identificazione della proteina senza sacrificare la precisione di quantificazione. Prima dimensione separazione dei peptidi mediante una tecnica di separazione con alta ortogonalità per la seconda dimensione è fondamentale in questo tipo di metodo di proteomica di fucile da caccia per ottenere i massimi risultati20. Cromatografia liquida a fase inversa ad alta pH (RPLC) offre prestazioni migliori rispetto a convenzionali scambio cationico forte cromatografia20. Quando alto pH RPLC è combinata con una seconda dimensione di basso pH RPLC, sia analitico gamma dinamica e la copertura della proteina sono migliorate, conseguente la capacità di identificare la maggior parte delle proteine espresse durante l'esecuzione di analisi intero proteoma15 ,16,17,18. Altri progressi tecnici includono piccole particelle C18 (1,9 µm) ed esteso lungo colonna (~ 1 m)19. Inoltre, altri miglioramenti importanti sono nuove versioni di spettrometri di massa con velocità di scansione rapida, una migliore sensibilità e risoluzione20e bioinformatica sofisticata pipeline per MS dati mining21.
Qui, descriviamo un protocollo dettagliato che incorpora le più recenti metodologie con modifiche per migliorare la sensibilità e la velocità effettiva, mentre ci si concentra sui meccanismi di controllo di qualità in tutto l'esperimento. Il protocollo comprende estrazione di proteine e digestione, TMT 10-plex etichettatura, pH di base e frazionamento RPLC pH acido, ad alta risoluzione MS rilevamento ed elaborazione di dati di MS (Figura 1). Inoltre, realizziamo diversi passaggi di controllo di qualità per la risoluzione dei problemi e valutare la variazione sperimentale. Questo protocollo dettagliato è destinato ad aiutare i ricercatori nuovi al campo ordinariamente identificare e quantificare con precisione migliaia di proteine da un lisato o tessuto.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>1220 LC system</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>G4288B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50% Hydroxylamine</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>90115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Burdick &#38; Jackson</td>
			<td>AH015-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bullet Blender</td>
			<td>Next Advance</td>
			<td>BB24-AU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butterfly Portfolio Heater</td>
			<td>Phoenix S&#38;T</td>
			<td>PST-BPH-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C18 tips</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>74-4607</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithiothreitol (DTT)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D5545</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>41648</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formic acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>94318</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fraction Collector</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>FC203B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass Beads</td>
			<td>Next Advance</td>
			<td>GB05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>H3375</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodoacetamide (IAA)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>I6125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lys-C</td>
			<td>Wako</td>
			<td>125-05061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Burdick &#38; Jackson</td>
			<td>AH230-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pierce BCA Protein Assay kit</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>23225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mass Spectrometer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>Q Exactive HF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>nanoflow UPLC</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>Ultimate 3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ReproSil-Pur C18 resin, 1.9um</td>
			<td>Dr. Maisch GmbH</td>
			<td>r119.aq.0003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Self Pck Columns</td>
			<td>New Objective</td>
			<td>PF360-75-15-N-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium deoxycholate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>30970</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Speedva</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>SPD11V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TMT 10plex Isobaric label reagent</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>90110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid (TFA)</td>
			<td>Applied Biosystems</td>
			<td>400003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin</td>
			<td>Promega</td>
			<td>V511C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Urea</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>U5378</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xbridge Column C18 column</td>
			<td>Waters</td>
			<td>186003943</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ziptips C18</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>ZTC18S096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SepPak 1cc 50mg</td>
			<td>Waters</td>
			<td>WAT054960</td>
			<td></td>
		</tr>
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deep proteome profiling by isobaric labeling, extensive liquid chromatography, mass spectrometry, and software-assisted quantification

Sono stati compiuti molti progressi eccezionali in spettrometria di massa (MS)-base di proteomica, con il progresso tecnico particolare in cromatografia liquida (LC) accoppiata alla spettrometria di massa tandem (LC-MS/MS) e capacità di multiplexing etichettatura isobarica. Qui, presentiamo un protocollo di analisi profonda-proteomica che combina i tag massa tandem 10-plex (TMT) etichettatura con un'ampia piattaforma di LC/LC-MS/MS e correzione post-MS computazionale interferenze per quantificare con precisione i proteomi tutto. Questo protocollo comprende le seguenti fasi: estrazione di proteine e digestione, TMT etichettatura, 2-dimensionale (2D) LC, spettrometria di massa ad alta risoluzione e computazionale di elaborazione dei dati. Procedura di controllo qualità è inclusa per la risoluzione dei problemi e valutare la variazione sperimentale. Più di 10.000 proteine in campioni di mammiferi possono essere quantificati con fiducia con questo protocollo. Questo protocollo può essere applicato anche per la quantificazione delle modifiche post traduzionale con modifiche minori. Questo metodo multiplex, robusto fornisce un potente strumento per analisi di proteomica in una varietà di campioni complessi, tra cui la coltura delle cellule, tessuti animali e umani campioni clinici.

Abbiamo usato un mix di peptide cross-specie precedentemente descritte per analizzare sistematicamente l'effetto di compressione rapporto in 3 passi principali del protocollo, tra cui frazionamento pre-MS, MS impostazioni e correzione post-MS23. Il frazionamento di pre-MS è stato valutato e ottimizzato utilizzando una combinazione di pH di base RPLC e pH acido RPLC. Per l'analisi di post-MS, sono stati considerati solo specie-peptidi. Abbiamo usato questo modello ...

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Deep Proteome Profiling by Isobaric Labeling, Extensive Liquid Chromatography, Mass Spectrometry, and Software-assisted Quantification

Vi presentiamo un protocollo per quantificare con precisione le proteine con etichettatura isobarico, vasto frazionamento, strumenti di bioinformatica e procedura di controllo di qualità in combinazione con cromatografia liquida interfacciato ad uno spettrometro di massa ad alta risoluzione.

Proteoma profonda profilatura di etichettatura isobarico, vasto cromatografia liquida, spettrometria di massa e quantificazione assistita da Software

Many exceptional advances have been made in mass spectrometry (MS)-based proteomics, with particular technical progress in liquid chromatography (LC) ...

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Sheathless Capillary Electrophoresis&#8211;Mass Spectrometry for Metabolic Profiling of Biological Samples

Sheathless Capillary ElectrophoresisÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œMass Spectrometry for Metabolic Profiling of Biological Samples

Guaina elettroforesi capillare-spettrometria di massa per metaboliche Profiling di campioni biologici

In metabolomics, a wide range of analytical techniques is used for the global profiling of (endogenous) metabolites in complex samples. In this paper, a ...

Ricerca

Biochimica

Time-resolved ElectroSpray Ionization Hydrogen-deuterium Exchange Mass Spectrometry for Studying Protein Structure and Dynamics

Scambio risolta in tempo ionizzazione elettrospray idrogeno-deuterio Spettrometria di Massa per lo studio delle proteine ​​Struttura e dinamica

Intrinsically disordered proteins (IDPs) have long been a challenge to structural biologists due to their lack of stable secondary structure elements. ...

Resolving Affinity Purified Protein Complexes by Blue Native PAGE and Protein Correlation Profiling

Risoluzione purificato per affinità complessi proteici di Blue Native PAGE e proteine ​​correlazione Profiling

Most proteins act in association with others; hence, it is crucial to characterize these functional units in order to fully understand biological ...

A Tandem Liquid Chromatography&#8211;Mass Spectrometry-based Approach for Metabolite Analysis of Staphylococcus aureus

A Tandem Liquid ChromatographyÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œMass Spectrometry-based Approach for Metabolite Analysis of Staphylococcus aureus

Un approccio Tandem HPLC-MS-based per analisi dei metaboliti di<em&gt; Staphylococcus aureus</em

In an effort to thwart bacterial pathogens, hosts often limit the availability of nutrients at the site of infection. This limitation can alter the ...

Detection of Protein Ubiquitination Sites by Peptide Enrichment and Mass Spectrometry

Rilevamento di siti di Ubiquitinazione proteica mediante arricchimento dei peptidi e spettrometria di massa

The posttranslational modification of proteins by the small protein ubiquitin is involved in many cellular events. After tryptic digestion of ...

Proteome-wide Quantification of Labeling Homogeneity at the Single Molecule Level

Quantificazione di tutto il proteoma di etichettatura omogeneità a livello di singola molecola

Cell proteomes are often characterized using electrophoresis assays, where all species of proteins in the cells are non-specifically labeled with a ...

Nitropeptide Profiling and Identification Illustrated by Angiotensin II

Nitropeptide Profilazione e identificazione illustrata da Angiotensin II

Protein nitration is one of the most important post-translational modifications (PTM) on tyrosine residues and it can be induced by chemical actions of ...

Absolute Quantification of Cell-Free Protein Synthesis Metabolism by Reversed-Phase Liquid Chromatography-Mass Spectrometry

Quantificazione assoluta del metabolismo della sintesi proteica senza cellule da demografia-cromometria di massa a fase reverse

Cell-free protein synthesis (CFPS) is an emerging technology in systems and synthetic biology for the in vitro production of proteins. However, if CFPS is ...

Label-Free Immunoprecipitation Mass Spectrometry Workflow for Large-scale Nuclear Interactome Profiling

Flusso di lavoro per spettrometria di massa per l'immunoprecipitazioni nucleari senza etichetta per la profilazione del contraglio nucleare su larga scala

Immunoaffinity purification mass spectrometry (IP-MS) has emerged as a robust quantitative method of identifying protein-protein interactions. This ...

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

Quantitative Analysis of the Cellular Lipidome of Saccharomyces Cerevisiae Using Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

Analisi quantitativa del Lipidome cellulare di Saccharomyces Cerevisiae Utilizzando la cromatografia Liquida Accoppiata con la Spettrometria di Massa Tandem

Lipids are structurally diverse amphipathic molecules that are insoluble in water. Lipids are essential contributors to the organization and function of ...