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见所未见:OptiMS拓展您的质谱潜能

2011.10.19

鉴定翻译后修饰的位点

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  奥地利Innsbruck医学院生物中心临床生物化学部的Bettina Sarg博士

  题目:Application of CESI-MS for the Analysis of Site-specific Protein Modifications

   Bettina Sarg博士进一步介绍了用新型CESI-MS,在翻译后修饰鉴定方面的结果。Sarg博士首先介绍了翻译后修饰的作用。翻译后修饰会改变蛋白的物理化学 性质,比如折叠、稳定性、活性和功能等。对于组蛋白的研究发现,有一些压制性的修饰和一些活性的修饰,这些跟DNA结合的蛋白(如转录因子)有关。随 后,Sarg博士进行了翻译后修饰的实验,样品包括:来源于肿瘤细胞的过乙酰化(Hyperacetylated)的组蛋白H4,大鼠睾丸核心组蛋白,大 鼠睾丸连接器组蛋白,火鸡鸡胗的钙调结合蛋白(Turkey Gizzard Caldesmon)。比较的仪器为:(1)CESI-MS:PA800plus-LTQ-Orbitrap XL(目前的CESI 8000是PA800plus的升级新产品);(2)nanoLC-ESI-MS:Ultimate3000 -LTQ-Orbitrap XL。

   在对来源于肿瘤细胞的过乙酰化(Hyperacetylated)的组蛋白H4的分析中,用CESI-MS分析了天然蛋白,操作条件为:毛细管 30um ID, 88-100 cm,正电荷涂层M7C4l,BGE用0.1%甲酸,导电液体为0.1%甲酸,分离电压为25kV,喷雾电压为1.55kV,毛细管温度为25℃,分离电 流为1.3 uA。

  对大鼠睾丸核心组蛋白,用CESI-MS分析翻译后修饰的多肽。实验用CESI-MS鉴定了H2A和H2B翻译后修饰的位点,并均具有高的序列覆盖率(H2A为90.0%,H2B为88.9%)。

   Sarg博士还使用了IMAC磷酸化蛋白富集技术,对比使用CESI-MS和LC-MS的结果,其中CESI-MS的实验条件为,进样量8.5 nL,BGE用0.1%甲酸pH2.7,毛细管涂层用M7C4l,E=250 V/cm,ESI喷雾电压为1.7 kV。随后又把分离电压从25 kV改变到12.5 kV,可以鉴定出更多的磷酸化肽。使用IMAC磷酸化富集技术后,用CESI-MS和LC-ESI-MS共同鉴定的磷酸化肽为14个,仅用CESI-MS 鉴定出的有23个,仅用LC-ESI-MS鉴定出的为18个,两种技术共鉴定出55个。

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CE-MS和LC-MS鉴定翻译后修饰位点的对比,CE-MS更容易鉴定小分子量的多肽

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磷酸化肽的鉴定结果

   在对火鸡鸡胗的钙调结合蛋白(Turkey Gizzard Caldesmon)的分析中,也使用IMAC磷酸化肽富集技术,使用LysC酶解钙调结合蛋白,用IMAC富集后,分别使用CESI-MS和LC- ESI-MS分离分析。结果表明,CESI-MS的灵敏度大概相当于LC-ESI-MS的40倍。而对于7个鉴定的磷酸化位点,当使用同样的进样量 时,CESI-MS和LC-ESI-MS同时可鉴定出第1、3种,CESI-MS单独鉴定出第4、5、6种,而LC-ESI-MS没有单独鉴定出的位点; 当使用40倍上样量后,LC-ESI-MS可单独鉴定出第2种,两种技术可同时鉴定出第1、3、5、6种,CESI-MS可单独鉴定出第4种。

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火鸡鸡胗的钙调结合蛋白(Turkey Gizzard Caldesmon)的分析中,磷酸化肽鉴定结果对比


   总结来看,CESI技术非常适于分析翻译后修饰(PTM)的多肽,并对PTM具有快速筛查的能力,对于分子量较小的肽来说,CESI技术提高了回收率, 因为这类小肽在反相柱上难以保留,利用CESI-MS技术,实验鉴定了组蛋白H2A和钙调结合蛋白的修饰位点,利用IMAC技术富集后,可更好地检测磷酸 化肽。

       发布会当日座无虚席,听众还咨询了Lindner教授问题。Beckman公司会后进行了抽奖活动。


OptiMS技术:优化您的质谱性能

      新型无鞘液的CESI-MS技术,对所有关注组学的研究者来说,是nanoLC-MS技术的有力补充:灵敏度高;发挥了低流速的优势、减少了离子抑制;可 鉴定更多小分子量的多肽。除举例的多肽混合物分析,该技术还非常适用于天然蛋白、代谢组学、药物和代谢产物等分析。

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OptiMS可更换的组件:一套

      新发布的CESI 8000,其CE-MS接口是成套的、可更换的装置,据公司称可使用数百次。根据多个质谱厂家,公司提供不同的接口,这些厂家包括:AB SCIEX、Thermo Scientific、Bruker Daltonics和Waters。

      更多应用,小编也和读者一样,期待这种新技术能真正让Beckman重回组学市场,来个咸鱼大翻身!......
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