LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Pressurized Online Pepsin Digestion of mAb IgG2 for Hydrogen Deuterium Exchange Mass Spectrometry

Aplikace | 2016 | WatersInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry (HDX-MS) je klíčová metoda pro zkoumání prostorové struktury a dynamiky proteinů. Účinná online pepsinová digesce minimalizuje autolytické fragmenty a zajišťuje vysokou reprodukovatelnost analýzy. Monoklonální protilátky třídy IgG2 jsou však odolné vůči běžným podmínkám digesce, což omezuje pokrytí sekvence a prostorové rozlišení.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem bylo optimalizovat online pepsinovou digesci monoklonální protilátky IgG2 za zvýšeného tlaku (~15 000 psi) ve srovnání s běžným provozním tlakem (~1 000 psi). Studie hodnotila vliv teploty, doby quenchování, průtoku a koncentrace chaotropních činidel na účinnost digesce, pokrytí sekvence a míru deuterového back-exchange.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorek IgG2 byl označen, quenchován (0,4 M TCEP, 3 M GdnHCl, pH 2,3) a přiváděn do»Enzymate« BEH kolony s pepsinem při 15 °C. Systém:
  • UHPLC: Waters ACQUITY UPLC M-Class s HDX Technology
  • Digestion: Enzymate Pepsin Column, 2,1×30 mm, 5 µm
  • Trap & desalting: BEH C18 VanGuard Pre-Column, 2,1×5 mm, 1,7 µm
  • Analytická kolona: BEH C18, 1×100 mm, 1,7 µm
  • MS: Waters SYNAPT G2-Si HDMSE, ESI+, rozsah m/z 50–2000
  • Software: PLGS 3.0.2, DynamX 3.0

Průtoky: digesce 100 µL/min (1 min), desalting 200 µL/min (3 min), gradient 2–40 % acetonitrilu v 7 min při 0 °C.

Hlavní výsledky a diskuse


Optimalizace prokázala, že vyšší tlak vede k mechanické denaturaci proteinů a otevření více štěpných míst. Klíčová zjištění:
  • Pokrytí sekvence heavy chain IgG2 se zvýšilo z 94 % (NP) na 97 % (HP).
  • Počet překrývajících se peptidů a redundanční skóre významně vzrostly.
  • Vyšší teplota kolony (15 °C), delší quench holding (5 min) a optimalizované průtoky zlepšily účinnost digesce.
  • Pod vysokým tlakem byla možná redukce concentrations GdnHCl z 4 M na 3 M a TCEP z 0,5 M na 0,4 M.
  • Deuterový back-exchange zůstal pod kontrolou (přibližně 13–15 %), srovnatelně pod NP i HP.

Přínosy a praktické využití metody


Vysokotlaká online digesce:
  • Poskytuje lepší prostorové rozlišení díky kratším peptidům a vyšší redundanci.
  • Snižuje spotřebu chaotropních činidel a sůl v odběrové matrici.
  • Minimalizuje šum v MS analýze a zvyšuje kvalitu dat.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření na další proteázy a druhy odolných proteinů.
  • Automatizace a integrace s dalšími technikami denaturace.
  • Vývoj nových materiálů pro immobilizaci enzymů při vysokém tlaku.
  • Využití v projektech vývoje léčiv a kvalitativních kontrolách bioterapeutik.

Závěr


Pressurizovaná online pepsinová digesce na ACQUITY UPLC M-Class zlepšila účinnost štěpení IgG2, zvýšila pokrytí sekvence a prostorové rozlišení bez významného nárůstu deuterového back-exchange. Optimalizace parametrů snížila nároky na chaotropní činidla a zlepšila kompatibilitu s downstream MS analýzou.

Reference


  1. Sliva J.L. Pressure stability of proteins. Annu. Rev. Phys. Chem. 1993;44:89–113.
  2. Ahn J. et al. Pepsin immobilized on high strength silica particles for continuous flow online digestion at 10,000 psi. Anal. Chem. 2012;84:7256–7262.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
PRESSURIZED ONLINE PEPSIN DIGESTION OF PROTEINS FOR HYDROGEN/DEUTERIUM EXCHANGE MASS SPECTROMETRY
PRESSURIZED ONLINE PEPSIN DIGESTION OF PROTEINS FOR HYDROGEN/DEUTERIUM EXCHANGE MASS SPECTROMETRY Jing Fang, Ying Qing Yu, Rose Lawler, Keith Fadgen, Michael Eggertson, and Asish Chakraborty Waters Corp., Milford, MA, US RESULTS AND DISCUSSION INTRODUCTION Online pepsin digestion has been widely…
Klíčová slova
digestion, digestioncoverage, coveragepeptides, peptidesquench, quenchsequence, sequencedeuterium, deuteriumdesalting, desaltingbradykinin, bradykininpepsin, pepsinexchange, exchangehdx, hdxhold, holdnumber, numberdeuterated, deuteratedpressurized
Enhanced Performance of the SYNAPT XS and Its Impact on Hydrogen Deuterium Exchange Mass Spectrometry (HDX MS) Data Quality
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Enhanced Performance of the SYNAPT XS and Its Impact on Hydrogen Deuterium Exchange Mass Spectrometry (HDX MS) Data Quality Lindsay Morrison, Malcolm Anderson, and Colette Quinn Waters Corporation, Milford, MA, USA The SYNAPT XS provides enhanced…
Klíčová slova
synapt, synapthdx, hdxdeuterium, deuteriumstepwave, stepwavepeptide, peptideexchange, exchangephos, phosbuffer, bufferpepsin, pepsinbrief, briefwaters, watersquench, quenchvolume, volumemass, masshydrogen
ACQUITY UPLC M-Class System with HDX Technology
ACQUITY UPLC M-Class System with HDX Technology Integration of Hydrogen Deuterium Exchange with High Resolution MS QUANT IF Y CHANGES IN P ROT EIN CONFORMAT ION W IT H CONFIDENC E The Waters ® ACQUITY UPLC ® M-Class System with…
Klíčová slova
hdx, hdxuplc, uplcdeuterium, deuteriumenzymate, enzymateprotein, proteinacquity, acquitywaters, watersclass, classconformat, conformatexchange, exchangechanges, changessyst, systpegylated, pegylatedproceeds, proceedspepsin
Hydrogen deuterium exchange mass spectrometry for protein structural characterization
TECHNICAL NOTE 65887 Hydrogen deuterium exchange mass spectrometry for protein structural characterization Authors: Terry Zhang and Rosa Viner Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, USA Keywords: Peptide mapping, protein conformation, bottom-up, deuterium uptake, hydrogen deuterium exchange mass spectrometry, HDX-MS, HDX,…
Klíčová slova
deuterium, deuteriumhdx, hdxprotein, proteindeut, deutuptake, uptakepepsin, pepsinconformation, conformationpump, pumpwaste, wastelabeling, labelingtrap, trapundeuterated, undeuteratedthermo, thermopeptides, peptidesmass
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.