Ақуыздың ізі - Protein footprinting

Ақуыздың ізі - зерттейтін биохимиялық талдау әдісіне сілтеме жасау үшін қолданылатын термин ақуыз құрылымы, құрастыру және өзара әрекеттесу үлкенірек макромолекулалық жиынтық. Бастапқыда моноклоналды антидене - ақуыз антигені кешенінің жанасқан жерлерін зерттеу үшін шектеулі протеолизді қолдану туралы айтылған.[1] және бір жылдан кейін ДНҚ-ақуыздар кешенінде ДНҚ-мен байланысқан ақуыздың гидроксилді радикалды бөлінуден қорғанысын зерттеу үшін.[2] Жылы ДНҚ ізі белок импринт жасауды көздейді (немесе із ) өзара әрекеттесудің белгілі бір нүктесінде.[3] Бұл соңғы әдіс ақуыздар мен олардың комплекстерін тікелей өңдеу арқылы бейімделді гидроксил радикалдар.[4][5]

Гидроксил радикалды протеиннің ізі

Уақыт шешілді гидроксил радикалы протеин іздері масс-спектрометрия талдау 1990 жылдардың соңында жасалды синхротрон радиолиздік зерттеулер.[6][7] Сол жылы бұл авторлар ан қолдану туралы хабарлады электр разряды белоктар электр спрейлі ерітіндіден масс-спектрометрге өткенде миллисекундтық уақыт шкаласында белоктардың тотығуын қамтамасыз ететін қайнар көзі.[8]Осы тәсілдер ақуыз құрылымын анықтау үшін қолданыла бастады,[9] ақуыздың қатпарлануы, ақуыздың динамикасы және ақуыздың өзара әрекеттесуі[10]

Нуклеин қышқылдарынан айырмашылығы, белоктар осы уақыт шкаласында емес, тотығады. Өнімдерді масс-спектрометрия әдісімен талдау көрсеткендей, белоктар белоктар бойындағы бірқатар аминқышқылдарының бүйірлік тізбектерінде шектеулі мөлшерде тотықтырылады (жалпы белоктың шамамен 10-30%). Реактивті аминқышқылдарының бүйірлік тізбектеріндегі тотығу жылдамдығы немесе деңгейі (Met, Cys, Trp, Tyr, Phe, His, Pro және Leu) олардың негізгі еріткішке қол жетімділігін қамтамасыз етеді. Бүйірлік тізбектің тотығу механизмдері радиолиз реакцияларын жүргізе отырып зерттелді 18O таңбасы бар су.

OH радикалдарын шығару

Осы эксперименттердің маңызды ерекшелігі - белоктардың гидроксил радикалдарына шектеулі уақыт шкаласы үшін 1-50 мс ретіндегі жалпы белоктың 10-30% тотығуын тудыратын әсер ету қажеттілігі. Тағы бір қажеттілік - гидроксил радикалдарын негізгі еріткіштен (яғни 1-ші және 2-ші теңдеулерден) құру керек, бұл сутегі асқын емес, олар басқа тітіркендіргіштерсіз де белоктарды тотықтыра алады.[11]

H2O → H2O+• + e− + H2O*
H2O+• + H2O → H3O+ + OH•

Гидроксил радикалдары әдеттегі атмосфералық қысымды электроспрей ионизациясы (ESI) көзі шегінде электрлік разряд арқылы ерітіндіде жасалуы мүмкін. Электр спрейі инесі мен масса анализаторына сынама алу саңылауы арасында жоғары кернеу айырмашылығы (~ 8 кэВ) болған кезде радикалдар электр спрейді инесінің ұшында ерітіндіде шығарылуы мүмкін. Бұл әдіс ақуыздар ізін ақуыздар кешенін зерттеуге қолданған алғашқы әдіс болды.[12]

Әдіс

Ақуыздардың синхротрон сәулесінің «ақ» рентген сәулесіне немесе ондаған миллисекундқа электр разрядының әсер етуі ақуыз құрылымына зиян келтірмей, беткі аминқышқылдарының бүйір тізбектеріне жеткілікті тотығу модификациясын қамтамасыз етеді. Бұл өнімдерді масс-спектрометрия арқылы оңай анықтауға және олардың мөлшерін анықтауға болады. Радиолизге уақытты немесе ақуыз иондары разряд көзінде жұмсалатын уақытты реттей отырып, ақуыз динамикасын зерттеу үшін құнды болып табылатын уақыт бойынша шешілген әдіс мүмкін.

Талдау

RP-MS / Protein ізін іздеу тәсілінен алынған ақуыз кешендерін модельдеуге көмектесетін компьютерлік бағдарлама (PROXIMO) жазылған.[13] Ақуыз кешендерінің RP-MS / Protein іздерін зерттеу де осы модельдеуге көмектесетін есептеу тәсілдерін қолдана алады.[14]

Қолданбалар

Иондық қозғалғыштық масс-спектрометриясын қолдану RP-MS / Protein ізін басу тәжірибелерінде қолданылатын ақуыздардың құрылымын өзгертпейтіндігін дәлелдеді.[15]

Басқа зерттеулер әдістің радикалды негізін және көптеген аурулардың, соның ішінде жүйке аурулары мен соқырлықтың патогенезіндегі оттегі негізіндегі радикалдардың маңыздылығын ескере отырып, ақуыздың ерте зақымдануын зерттеу әдісін кеңейтті.[16]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Шешберадаран, Н; L G Payne (1988). «Моноклоналды антиденемен байланысқан антигеннің шектеулі протеолизімен зерттелген протеин антиген-моноклональды антиденелермен байланыс алаңдары: ақуыз» ізі"". Америка Құрама Штаттарының Ұлттық Ғылым Академиясының еңбектері. 85 (1): 1–5. Бибкод:1988 PNAS ... 85 .... 1S. дои:10.1073 / pnas.85.1.1. PMC  279469. PMID  2448767. Алынған 2013-09-15.
  2. ^ Shafer GE, MA MA, Tullius TD (1989). «ДНҚ құрылымын зерттеу үшін гидроксил радикалын және гельді электрофорезді қолдану». Электрофорез. 10 (5–6): 397–404. дои:10.1002 / elps.1150100518. PMID  2504579.
  3. ^ Галас, Дэвид Дж (2001). «Аяқ ізін ойлап табу». Биохимия ғылымдарының тенденциялары. 26 (11): 690–693. дои:10.1016 / S0968-0004 (01) 01979-X. ISSN  0968-0004. PMID  11701330.
  4. ^ Малекния, Симин Д .; Төмен, Кевин М. (2014). «Химиялық биологияның қосымшаларында ақуыз іздерін іздеу үшін радикалды зондтық масс-спектрометрия жетістіктері». Химиялық қоғам туралы пікірлер. 43 (10): 3244–3258. дои:10.1039 / C3CS60432B. PMID  24590115.
  5. ^ Ван, Ливен; Chance, Mark R. (2011). «Гидроксил радикалды негізді протеин ізін қолдану арқылы белоктардың құрылымдық масс-спектрометриясы». Аналитикалық химия. 83 (19): 7234–7241. дои:10.1021 / ac200567u. ISSN  0003-2700. PMC  3184339. PMID  21770468.
  6. ^ Малекния, Симин Д .; Бреновиц, Майкл; Шанс, Марк Р. (1999). «Масс-спектрометриямен анықталған синхротронды рентген сәулесінен пептидтердің миллисекундтық радиолитикалық модификациясы». Аналитикалық химия. 71 (18): 3965–3973. дои:10.1021 / ac990500e. ISSN  0003-2700. PMID  10500483.
  7. ^ Малекния, Симин Д .; Ралстон, Кори Ю .; Бреновиц, Майкл Д .; Даунард, Кевин М .; Chance, Mark R. (2001). «Макромолекулалық бүктеме мен құрылымды синхротронды рентгендік радиолиз әдістерімен анықтау». Аналитикалық биохимия. 289 (2): 103–115. дои:10.1006 / abio.2000.4910. ISSN  0003-2697. PMID  11161303.
  8. ^ Малекния, Симин Д .; Мүмкіндік, Марк Р .; Даундер, Кевин М. (1999). «Ақуыздардың электроспрей көмегімен модификациясы: ақуыз құрылымының радикалды зонды». Масс-спектрометриядағы жедел байланыс. 13 (23): 2352–2358. Бибкод:1999RCMS ... 13.2352M. дои:10.1002 / (SICI) 1097-0231 (19991215) 13:23 <2352 :: AID-RCM798> 3.0.CO; 2-X. ISSN  0951-4198. PMID  10567934.
  9. ^ Малекния, Симин Д .; Киселар, Жанна Г .; Даундер, Кевин М. (2002). «Синхротронды радиолиз және масс-спектрометрия әдісімен лизоцим бетінің гидроксил радикалды зонды». Масс-спектрометриядағы жедел байланыс. 16 (1): 53–61. Бибкод:2002RCMS ... 16 ... 53M. дои:10.1002 / rcm.543. ISSN  0951-4198. PMID  11754247.
  10. ^ Малекния, Симин Д .; Даундер, Кевин М. (2001). «Зерттеудің радикалды тәсілдері, протеиндердің құрылымы, бүктелуі және өзара әрекеттесуі масс-спектрометрия арқылы». Бұқаралық спектрометрияға шолу. 20 (6): 388–401. Бибкод:2001MSRv ... 20..388M. дои:10.1002 / мас.10013. ISSN  0277-7037. PMID  11997945.
  11. ^ Кевин Даунард (2007 жылғы 24 тамыз). Ақуыздардың өзара әрекеттесуінің масс-спектрометриясы. Джон Вили және ұлдары. ISBN  978-0-470-14632-3. Алынған 14 қыркүйек 2013.
  12. ^ Вонг, Джейсон В. Х .; Малекния, Симин Д .; Даундер, Кевин М. (2003). «Рибонуклеаза − S-ақуыз − пептидтік кешенді радикалды зонд пен электроспрей иондау масс-спектрометриясын қолдану арқылы зерттеу». Аналитикалық химия. 75 (7): 1557–1563. дои:10.1021 / ac026400h. ISSN  0003-2700. PMID  12705585.
  13. ^ Герега, С.К .; Downard, K. M. (2006). «PROXIMO - радикалды зондтық масс-спектрометрия (RP-MS) деректерін қолдана отырып ақуыз кешендерін модельдеуге арналған жаңа қондыру алгоритмі». Биоинформатика. 22 (14): 1702–1709. дои:10.1093 / биоинформатика / btl178. ISSN  1367-4803. PMID  16679333.
  14. ^ Даунард, Кевин М .; Кокабу, Юичи; Икегучи, Мицунори; Акаши, Сатоко (2011). «IonB2B3-кристаллинді гетеродимердің иондық қозғалғыштығымен және MS радикалды зондымен зерттелген гомологиялық модельдеу құрылымы». FEBS журналы. 278 (21): 4044–4054. дои:10.1111 / j.1742-4658.2011.08309.х. ISSN  1742-464X. PMID  21848669.
  15. ^ Даунард, Кевин М .; Малекния, Симин Д .; Акаши, Сатоко (2012). «Шектелген тотығудың протеин иондарының қозғалғыштығына әсері және радикалды зондтық масс-спектрометрия әдісімен із іздеудегі маңызы». Масс-спектрометриядағы жедел байланыс. 26 (3): 226–230. дои:10.1002 / rcm.5320. ISSN  0951-4198. PMID  22223306.
  16. ^ Шум, Вай-Кей; Малекния, Симин Д .; Даундер, Кевин М. (2005). «Радикалды зондтық масс-спектрометрия әдісімен α-кристаллиндегі тотығу зақымының басталуы». Аналитикалық биохимия. 344 (2): 247–256. дои:10.1016 / j.ab.2005.06.035. ISSN  0003-2697. PMID  16091281.