Analysis of Native Intact Protein Complexes Using the Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF Mass Spectrometer
Aplikace | 2020 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Analýza nativních intact proteinových komplexů umožňuje zachovat nekovalentní interakce a získat informace o složení, stoichiometrii a topologii makromolekulárních svazků v biologických systémech. Oproti denaturačním podmínkám umožňuje nativní MS studovat proteiny v jejich přirozeném stavu, což je klíčové pro vývoj bioterapeutik, studium protein–proteinových interakcí a membránových komplexů.
Cílem studie bylo ověřit schopnosti komerčního Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF MS doplněného o statický nESI zdroj pro analýzu intact, nativních proteinových komplexů různých typů: rozpustné enzymy, membránové transportéry a chaperony s molárními hmotnostmi přes 800 kDa. Dalším cílem bylo demonstrovat detekci nízkoabundantních aduktů a produktů disociace.
Rozpustné komplexy ADH a PK byly detekovány jako homotetramery s CSD 27+ (147,5 kDa) a 36+ (232,0 kDa), včetně nízkoabundantní truncované formy PK. Membránový trimer AmtB se objevil při 16+ (126,7 kDa) s až třemi β-ME adukty (77 Da). Chaperonin GroEL poskytl CSD 74+ (801 kDa) s vysokým rozlišením; zvýšení fragmentorového napětí vyvolalo in-source disociaci na monomery, dimery a trimery a odhalilo možný 8-mer zachycující monomer v dutině.
Metoda vyžaduje mikrogramové množství vzorku, zachovává nekovalentní interakce a poskytuje vysoké rozlišení pro komplexy >800 kDa. Umožňuje kvantifikaci aduktů, analýzu stoichiometrie a identifikaci contaminantů, což je užitečné pro vývoj bioterapeutik, QA/QC a strukturální výzkum.
Rozšíření o chromatografii, iontovou mobilitu, cross-linking a top-down proteomiku. Aplikace v charakterizaci interakcí protein–ligand, membránových komplexů, studiu dynamiky oligomerizace a high-throughput analýze.
Upravený statický nESI zdroj na Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF MS prokázal vynikající citlivost a rozlišení při analýze nativních intact proteinových komplexů od mikrogramových vzorků až po molární hmotnosti přes 800 kDa, včetně detekce aduktů a disociačních produktů bez úprav komerčního přístroje.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Analýza nativních intact proteinových komplexů umožňuje zachovat nekovalentní interakce a získat informace o složení, stoichiometrii a topologii makromolekulárních svazků v biologických systémech. Oproti denaturačním podmínkám umožňuje nativní MS studovat proteiny v jejich přirozeném stavu, což je klíčové pro vývoj bioterapeutik, studium protein–proteinových interakcí a membránových komplexů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ověřit schopnosti komerčního Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF MS doplněného o statický nESI zdroj pro analýzu intact, nativních proteinových komplexů různých typů: rozpustné enzymy, membránové transportéry a chaperony s molárními hmotnostmi přes 800 kDa. Dalším cílem bylo demonstrovat detekci nízkoabundantních aduktů a produktů disociace.
Použitá metodika a instrumentace
- Instrumentace: Agilent Dual Nanospray Ion Source (G3253A) s upraveným držákem kapiláry obsahujícím Pt drát, Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF MS
- Příprava vzorků: buffer exchange do 200 mM octanu amonného pomocí gelových kolon Micro Bio-Spin P-6, koncentrace 1–10 µM, membránový komplex doplněn o 0,5 % C8E4
- nESI: borosilikátové kapiláry tažené na P-1000, statický sprej, pozicování 5–10 mm od stínícího kroužku
- Parametry zdroje: optimalizace kapiláry (exit/skimmer), fragmentoru a CE v kolizní buňce N₂ (22 psi) pro minimalizaci disociace a maximalizaci přenosu iontů
- Analýza dat: Agilent MassHunter Qualitative Analysis a BioConfirm, výpočet experimentálních MW z CSD, porovnání s teoretickými hodnotami z UniProt/ChemCalc
Hlavní výsledky a diskuse
Rozpustné komplexy ADH a PK byly detekovány jako homotetramery s CSD 27+ (147,5 kDa) a 36+ (232,0 kDa), včetně nízkoabundantní truncované formy PK. Membránový trimer AmtB se objevil při 16+ (126,7 kDa) s až třemi β-ME adukty (77 Da). Chaperonin GroEL poskytl CSD 74+ (801 kDa) s vysokým rozlišením; zvýšení fragmentorového napětí vyvolalo in-source disociaci na monomery, dimery a trimery a odhalilo možný 8-mer zachycující monomer v dutině.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda vyžaduje mikrogramové množství vzorku, zachovává nekovalentní interakce a poskytuje vysoké rozlišení pro komplexy >800 kDa. Umožňuje kvantifikaci aduktů, analýzu stoichiometrie a identifikaci contaminantů, což je užitečné pro vývoj bioterapeutik, QA/QC a strukturální výzkum.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozšíření o chromatografii, iontovou mobilitu, cross-linking a top-down proteomiku. Aplikace v charakterizaci interakcí protein–ligand, membránových komplexů, studiu dynamiky oligomerizace a high-throughput analýze.
Závěr
Upravený statický nESI zdroj na Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF MS prokázal vynikající citlivost a rozlišení při analýze nativních intact proteinových komplexů od mikrogramových vzorků až po molární hmotnosti přes 800 kDa, včetně detekce aduktů a disociačních produktů bez úprav komerčního přístroje.
Reference
- Allison T. et al. Native Protein Mass Spectrometry. Methods Mol. Biol. 2019, 2073, 287–299
- Patiny L. et al. Chemcalc: a Building Block for Tomorrow’s Chemical Infrastructure. J. Chem. Inf. Model. 2013, 53(5), 1223–1228
- Liao Y. et al. Removal of N-terminal Methionine from Recombinant Proteins by Engineered E. coli Methionine Aminopeptidase. Protein Sci. 2004, 13(7), 1802–1810
- McCabe J. et al. First-Principles Collision Cross Section Measurement of Large Proteins and Protein Complexes. Anal. Chem. 2020, 92(16), 11155–11163
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Native Intact Protein Complexes Using the Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF Mass Spectrometer
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Proteomics Analysis of Native Intact Protein Complexes Using the Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF Mass Spectrometer Authors Christopher S. Mallis, Xueyun Zheng, and David H. Russell Texas A&M University, College Station, TX, USA Xi Qiu Agilent Technologies, Inc. Abstract…
Klíčová slova
groel, groelejected, ejectedamtb, amtbmonomer, monomerchaperonin, chaperonincharge, chargeprotein, proteinmass, masspotentials, potentialscomplexes, complexesnative, nativedissociation, dissociationions, ionscomplex, complexnesi
Comprehensive Approaches to Higher-Order Structure of Intact Proteins by Native Mass Spectrometry
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biopharma Comprehensive Approaches to Higher-Order Structure of Intact Proteins by Native Mass Spectrometry Authors Caroline S. Chu, Patrick D. Perkins, Christian Klein, and Andrew Gieschen Agilent Technologies, Inc. Abstract This application note presents different approaches to native mass…
Klíčová slova
counts, countsmass, masscharge, chargenoncovalent, noncovalentnative, nativecapillary, capillarydehydrogenase, dehydrogenasedesalting, desaltingcomplexes, complexesonline, onlinevoltage, voltageswarm, swarmgas, gasion, ionadh
Thermo Scientific Q Exactive UHMR Hybrid Quadrupole-Orbitrap mass spectrometer
2018|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Go beyond what you thought possible with native MS Thermo Scientific Q Exactive UHMR Hybrid Quadrupole-Orbitrap mass spectrometer Gain deeper insight into native proteins Native mass spectrometry (MS) is a powerful technique for studying the structure of large protein complexes,…
Klíčová slova
uhmr, uhmrnative, nativerelative, relativeabundance, abundancemembrane, membraneexactive, exactivemass, massprotein, proteincomplexes, complexesflatapole, flatapoleproteins, proteinsquadrupole, quadrupolethermo, thermotop, topdown
Sensitive Native Mass Spectrometry of Macromolecules Using Standard Flow LC/MS
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Pharma & Biopharma Sensitive Native Mass Spectrometry of Macromolecules Using Standard Flow LC/MS Author David L. Wong Agilent Technologies, Inc. Abstract Native mass spectrometry can be used for a variety of protein-based applications, such as protein-protein interaction, protein-ligand…
Klíčová slova
native, nativeprotein, proteincounts, countsintact, intactdeconvoluted, deconvolutedamu, amumyoglobin, myoglobinmass, massapomyoglobin, apomyoglobincharge, chargeholomyoglobin, holomyoglobinheme, hemecomplexes, complexestetramer, tetramerdenatured