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.

Analysis of Native Intact Protein Complexes Using the Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF Mass Spectrometer

Aplikace | 2020 | Agilent TechnologiesInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Agilent Technologies

Souhrn

Význam tématu


Analýza nativních intact proteinových komplexů hraje klíčovou roli ve studiu jejich strukturálních vlastností, interakcí a funkce v co nejbližších podmínkách přirozeného prostředí. Masová spektrometrie umožňuje zachování nekovalentních vazeb během přechodu do plynné fáze a bez potřeby organických rozpouštědel či silných kyselin nabízí přímé povědomí o složení, stechiometrii a topologii velkých proteinových agregátů.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo prokázat schopnost komerčně dostupného přístroje Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF MS pro kvalitativní a kvantitativní analýzu velkých nativních proteinových komplexů. Pomocí modifikovaného statického nano-ESI zdroje autoři ověřili rozlišení a citlivost pro různé systémy od rozpustných enzymů přes membránové proteiny až po chaperonin GroEL.

Použitá metodika a instrumentace


Pro přípravu vzorků byly proteiny dialyzovány do 200 mM roztoku amonného octanu, membránový komplex AmtB navíc s detergenty C8E4. Kapiláry z borosilikátu byly taženy na domácím mikropipetovacím zařízení a vsazeny do upraveného držáku s Pt vodičem pro stabilní statické nESI.
  • Agilent Dual Nanospray Ion Source (G3253A)
  • Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF Mass Spectrometer

Parametry zdroje (kapilární napětí, fragmentor, skimmer) byly optimalizovány pro minimalizaci disociace a maximální přenos iontů. Kolizní aktivace probíhala v kolizní cely dusíkem při 22 psi zádržného tlaku.

Hlavní výsledky a diskuse


Rozpustné komplexy ADH (147 kDa tetramer) a pyruvát kinázy PK (232 kDa tetramer) byly detekovány s vysoce hladkým distribučním profilem nábojových stavů a naměřenými hmotnostmi v shodě s teoretickými hodnotami, přičemž nízké množství vzorku (picogramy až nanogramy) stačilo pro vysoce kvalitní spektra.
Membránový komplex AmtB (126,9 kDa trimer) vykazoval při vyšší kolizní energii fragmentaci na monomery s jasnými stopy aduktů β-merkaptoethanolu (77 Da).
Chaperonin GroEL (~800 kDa tetradecamer) byl rovněž detekován v nativním 14-mericém stavu s rozlišením mezer mezi nábojovými stavy. Zvýšení zdrojového napětí vedlo k in-source disociaci oligomerů (monomer, dimer, trimer) a k zachycení méně obvyklých forem (např. možný 8-mer s uvězněným monomerem). Kolizní aktivací v buňce se pak prokázalo odštěpení nábojů (charge stripping) a odolnost komplexu vůči aduktům a solným klastěrům.

Přínosy a praktické využití metody


Platforma Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF s nano-ESI umožňuje:
  • Analýzu rozsáhlých proteinových komplexů nad 800 kDa s vysokou hmotnostní přesností
  • Detekci nízkostavových kontaminantů a nekovalentních aduktů
  • Studium stability a disociačních procesů pod jemnou kolizní aktivací

Tato metodika nachází uplatnění v proteomice, farmaceutickém výzkumu, QA/QC laboratořích pro kontrolu vyšší struktury proteinů a charakterizaci vazebních interakcí.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se další rozšíření rozsahu pozorovatelného m/z, zvýšení rozlišení nábojových stavů a automatizace statického nano-ESI. Kombinace s iontovou mobilitou a pokročilou datovou analýzou umožní detailnější strukturované mapování komplexních směsí proteinů a oligomerů v reálném čase.

Závěr


Studie demonstruje, že neinvazivní statické nano-ESI ve spojení s Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF MS poskytuje vysoce citlivé a přesné hmotnostní analýzy nativních proteinových komplexů od středních enzymů až po velké multimery nad 800 kDa. Přístrojová citlivost, rozlišení a schopnost zkoumat disociační procesy podtrhují jeho význam pro studium biomolekul ve fyziologických podmínkách.

Reference


  • Allison T. et al. Native Protein Mass Spectrometry. Protein Nanotechnology in Methods in Molecular Biology, 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.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Analysis of Native Intact Protein Complexes Using the Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF Mass Spectrometer
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, complexintact
Comprehensive Approaches to Higher-Order Structure of Intact Proteins by Native Mass Spectrometry
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
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
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
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.