Amino Acid Sequencing of Synthetic Peptides Using a MALDI-TOF Mass Spectrometer and Protein Sequencer
Aplikace | 2025 | ShimadzuInstrumentace
Analýza aminokyselinových sekvencí syntetických peptidů je klíčová pro vývoj moderních peptidových léčiv a zajištění kvality finálních produktů. Přesná identifikace pořadí aminokyselin zaručuje biologickou aktivitu a stabilitu peptidů, pomáhá odhalit nežádoucí vedlejší produkty syntézy a podporuje validaci výrobních postupů.
Cílem prezentované aplikace bylo demonstrovat komplementární využití benchtop MALDI-TOF hmotnostního spektrometru MALDI-8030 a klasické Edmanovy degradace (protein sequencer PPSQ-50A) pro plné stanovení aminokyselinové sekvence dvou modelových syntetických peptidů – lineárního parathormonu (34 aminokyselin) a cyklického somatostatinu (14 aminokyselin). Studie ukazuje, jak kombinace hmotnostních měření, in-source decay fragmentace a sekvenační degradace umožňuje překonat omezení jednotlivých metod.
Vzorky parathormonu a somatostatinu byly připraveny standardním postupem pro Edmanovu degradaci a zároveň pro MALDI-TOF analýzu. Pro stanovení molekulových hmotností se použila matrice a-cyano-4-hydroxycinnamová kyselina. Pro ISD fragmentaci byla využita 1,5-diaminonaphtalenová matrice. Proces Edmanovy degradace probíhal na isokratickém a gradientním systému PPSQ-50A s detekcí PTH-derivátů jednotlivých aminokyselin.
Parathormon: Edmanova degradace umožnila identifikaci prvních 33 reziduí, ale 34. Phe bylo nedetekovatelné z důvodu washoutu. Porovnáním naměřené molekulové hmotnosti s očekávanou hmotností fragmentu byl správně doplněn zbylý reziduální fenylalanin. ISD fragmentace doplnila informace na N-terminu, které nebyly dostupné de novo nebo enzymatickým štěpením.
Somatostatin: Linearizovaný cyklický peptid dal pomocí Edmanovy degradace sekvenci až do 12. pozice, avšak Ser a Cys postrádaly substituci kvůli nižší výtěžnosti PTH-derivátů. ISD fragmentace vytvořila kontinuální ionty zahrnující pozice 9–14, včetně snadné identifikace Cys, a v kombinaci s daty z PPSQ-50A umožnila úplné sestavení sekvence.
Rozšiřování de novo studijních algoritmů integrovaných s MALDI-ISD daty, automatizace workflow pro vysokoprůchodové sekvenování směsí peptidů, využití dalších matrice pro zvýšení výtěžnosti fragmentace a rozvoj kvantitativních přístupů založených na kombinaci hmotnostní spektrometrie a selektivní degradace.
Kombinovaný přístup spojující výhody MALDI-TOF MS (molekulová hmotnost a ISD fragmentace) a klasického Edmanova sekvenačního systému umožňuje spolehlivě stanovit kompletní aminokyselinovou sekvenci syntetických peptidů bez ohledu na jejich strukturu. Tento robustní a univerzální protokol přispívá k efektivní kontrole kvality peptidových produktů.
LC/MS, MALDI, LC/TOF
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza aminokyselinových sekvencí syntetických peptidů je klíčová pro vývoj moderních peptidových léčiv a zajištění kvality finálních produktů. Přesná identifikace pořadí aminokyselin zaručuje biologickou aktivitu a stabilitu peptidů, pomáhá odhalit nežádoucí vedlejší produkty syntézy a podporuje validaci výrobních postupů.
Cíle a přehled studie
Cílem prezentované aplikace bylo demonstrovat komplementární využití benchtop MALDI-TOF hmotnostního spektrometru MALDI-8030 a klasické Edmanovy degradace (protein sequencer PPSQ-50A) pro plné stanovení aminokyselinové sekvence dvou modelových syntetických peptidů – lineárního parathormonu (34 aminokyselin) a cyklického somatostatinu (14 aminokyselin). Studie ukazuje, jak kombinace hmotnostních měření, in-source decay fragmentace a sekvenační degradace umožňuje překonat omezení jednotlivých metod.
Použitá metodika
Vzorky parathormonu a somatostatinu byly připraveny standardním postupem pro Edmanovu degradaci a zároveň pro MALDI-TOF analýzu. Pro stanovení molekulových hmotností se použila matrice a-cyano-4-hydroxycinnamová kyselina. Pro ISD fragmentaci byla využita 1,5-diaminonaphtalenová matrice. Proces Edmanovy degradace probíhal na isokratickém a gradientním systému PPSQ-50A s detekcí PTH-derivátů jednotlivých aminokyselin.
Použitá instrumentace
- Benchtop MALDI-TOF hmotnostní spektrometr MALDI-8030
- Benchtop MALDI-TOF hmotnostní spektrometr MALDI-8020 (alternativa)
- Protein sequencer PPSQ-50A série (isokratický a gradientní režim)
- Matrice: a-cyano-4-hydroxycinnamová kyselina (CHCA) pro MW měření
- Matrice: 1,5-diaminonaphtalen (1,5-DAN) pro MALDI-ISD fragmentaci
Hlavní výsledky a diskuse
Parathormon: Edmanova degradace umožnila identifikaci prvních 33 reziduí, ale 34. Phe bylo nedetekovatelné z důvodu washoutu. Porovnáním naměřené molekulové hmotnosti s očekávanou hmotností fragmentu byl správně doplněn zbylý reziduální fenylalanin. ISD fragmentace doplnila informace na N-terminu, které nebyly dostupné de novo nebo enzymatickým štěpením.
Somatostatin: Linearizovaný cyklický peptid dal pomocí Edmanovy degradace sekvenci až do 12. pozice, avšak Ser a Cys postrádaly substituci kvůli nižší výtěžnosti PTH-derivátů. ISD fragmentace vytvořila kontinuální ionty zahrnující pozice 9–14, včetně snadné identifikace Cys, a v kombinaci s daty z PPSQ-50A umožnila úplné sestavení sekvence.
Přínosy a praktické využití metody
- Komplexní ověření sekvence u lineárních i cyklických peptidů bez závislosti na genomových databázích
- Přesná detekce Cys a dalších modifikovaných aminokyselin
- Rychlá kontrola kvality syntézy peptidů a validace výrobního procesu
- Možnost de novo doplnění chybějících reziduí kombinací hmotnostních a Edmanových dat
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozšiřování de novo studijních algoritmů integrovaných s MALDI-ISD daty, automatizace workflow pro vysokoprůchodové sekvenování směsí peptidů, využití dalších matrice pro zvýšení výtěžnosti fragmentace a rozvoj kvantitativních přístupů založených na kombinaci hmotnostní spektrometrie a selektivní degradace.
Závěr
Kombinovaný přístup spojující výhody MALDI-TOF MS (molekulová hmotnost a ISD fragmentace) a klasického Edmanova sekvenačního systému umožňuje spolehlivě stanovit kompletní aminokyselinovou sekvenci syntetických peptidů bez ohledu na jejich strukturu. Tento robustní a univerzální protokol přispívá k efektivní kontrole kvality peptidových produktů.
Reference
- Application News No. 01-00521-EN Analýza dlouhých sekvencí aminokyselin – isokratický systém
- Application News No. 01-00549-EN Analýza dlouhých sekvencí aminokyselin – gradientní systém
- Application News No. B105 Kombinovaná platforma MALDI-TOF MS a Edmanovo sekvenování
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Amino Acid Sequence Analysis of Peptides Containing Modified Amino Acids Using The PPSQ -50 Gradient System
2025|Shimadzu|Aplikace
Protein Sequencer PPSQ -50A Series MALDI-TOF Mass Spectrometer MALDI-8020/MALDI-8030 Application News Amino Acid Sequence Analysis of Peptides Containing Modified Amino Acids Using The PPSQ -50 Gradient System Tomoko Kuriki, Kumiko Yamaguchi User Benefits Amino acid sequences from the N-terminus…
Klíčová slova
amino, aminoacids, acidspth, pthsequence, sequencemodified, modifiedinquiry, inquiryisd, isdpeptide, peptideacid, acidmalditof, malditofnatural, naturaledman, edmanterminal, terminalpeptides, peptideselution
Analysis of Long-Chain Amino Acid Sequences Using a Protein Sequencer — Gradient System —
2023|Shimadzu|Aplikace
Protein Sequencer PPSQ™-50A Series Application News Analysis of Long-Chain Amino Acid Sequences Using a Protein Sequencer — Gradient System — Tomoko Kuriki User Benefits Amino acid sequences from the N-terminal can be reliably identified. Amino acid sequences can…
Klíčová slova
pth, pthamino, aminoacids, acidselectroblotted, electroblottedcbb, cbbelectroblotting, electroblottingacid, acidchain, chainedman, edmansequencer, sequencermouse, mousepvdf, pvdfgradient, gradientsequencing, sequencingdecoloring
Improving the Yield of Basic Amino Acids in a Protein Sequencer
2023|Shimadzu|Aplikace
Protein Sequencer PPSQ™-50A Series Application News Improving the Yield of Basic Amino Acids in a Protein Sequencer Tomoko Kuriki User Benefits Enables the use of simple pretreatment steps to improve the yield of basic amino acids from Edman degradation.…
Klíčová slova
amino, aminopth, pthedman, edmanacids, acidsbasic, basicacid, acidyield, yieldbiopharmaceuticals, biopharmaceuticalssequencing, sequencingterminal, terminalatz, atzpolybrene, polybrenepoor, poorcleavage, cleavageprotocol
Analysis of Long-Chain Amino Acid Sequences Using a Protein Sequencer — Isocratic System —
2023|Shimadzu|Aplikace
Protein Sequencer PPSQ™-50A Series Application News Analysis of Long-Chain Amino Acid Sequences Using a Protein Sequencer — Isocratic System — Tomoko Kuriki User Benefits Amino acid sequences from the N-terminal can be reliably identified. Amino acid sequences can…
Klíčová slova
amino, aminopth, pthsequencer, sequencersequences, sequencesacid, acidpsq, psqkuriki, kurikiwakopak, wakopakwakosil, wakosiltomoko, tomokocosts, costsrunning, runningcan, cannews, newserythropoietin