Масс-спектрометрическое de novo секвенирование природных дисульфидсодержащих пептидов

• Автор: Воронцов, Егор Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Содержание
Список сокращений
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Пептиды из кожных секретов лягушек
1.2. “Традиционные” методы секвенирования пептидов
1.2.1. Деградация по Эдману
1.2.2. Леддерное секвенирование
1.2.3. Анализ кДНК
1.3. Методы ионизации пептидов
1.3.1. Метод электрораспыления
1.3.2. Матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация
1.3.3. Другие методы ионизации пептидов
1.4. Масс-анализаторы в протеомике
1.4.1. Масс-спектрометр ИЦР ФП
1.4.2. Масс-спектрометр с орбитальной ионной ловушкой (Орбитрэп)
1.5. Тандемная масс-спекгрометрия пептидов
1.5.1. Номенклатура фрагментных ионов
1.5.2. Диссоциация, активированная соударениями (ДАС)
1.5.3. Диссоциация при захвате электрона (ДЗЭ)
1.5.4. Диссоциация при переносе электрона (ДПЭ)
1.5.5. Другие методы активации фрагментации
1.5.6. Фрагментация в МАЛДИ
1.6. Масс-спектрометрическое секвенирование и дисульфидная связь
1.6.1. Прямое масс-спектрометрическое секвенирование
дисульфидсодержащих пептидов
1.6.2. Химические методы разрушения дисульфидной связи
2. Обсуждение результатов
2.1. Определение последовательностей немодифицированных дисульфидсодержащих пептидов с помощью ДАС
2.2. Определение последовательностей немодифицированных дисульфидсодержащих пептидов с помощью ДЗЭ
2.3. Сравнение ДАС и ДАСПЭ для de novo секвенирования дисульфидсодержащих пептидов
2.4. Сравнение эффективности двух процедур модифицирования S—S-связей

масс-спектрометрического de novo секвенирования дисульфидсодержащих пептидов
2.4.1. Новые побочные реакции, протекающие при модифицировании дисульфидсодержащих пептидов кожного секрета
2.4.2. Сравнение эффективности карбоксамидометилирования и окисления S—S-связей для автоматического секвенирования дисульфидсодержащих компонентов кожного секрета Rana lessonae
2.4.3. Сравнение эффективности карбоксамидометилирования и окисления
S—S-связей для ручного секвенирования дисульфидсодержащих компонентов кожного секрета Rana lessonae
2.4.4. Сравнение эффективности двух процедур модифицирования S—S-связей для МС определения С-концевой последовательности и сиквенсов аргининсодержащих пептидов
2.4.5. Эффективность секвенирования по сумме процедур
2.5. Фрагментация пептидов, алкилированных новыми
цистеинмодифицирующими реагентами
2.5.1. Использованные пептиды
2.5.2. Синтез цистеинмодифицирующих реагентов и дериватизация пептидовЮб
2.5.3. Эффективность алкилирования пептидов
2.5.4. Фрагментация модифицированных пептидов при ЭРИ-ДАС
2.5.5. Фрагментация модифицированных пептидов при электрораспылении в условиях ДЗЭ/ДПЭ
2.5.6. Комплементарность фрагментации ДАС и ДЗЭ/ДПЭ
2.5.7. Общая характеристика фрагментации модифицированных пептидов при ЭРИ-МС/МС
2.5.8. Воспроизводимость фрагментации в МАЛДИ-РПИ и усреднение результатов
2.5.9. Фрагментация восстановленных пептидов в МАЛДИ-РПИ
2.5.10. Фрагментация алкилированных пептидов в МАЛДИ-РПИ
Выводы
3. Экспериментальная часть
Список литературы

Список сокращений
ББА = FAB - бомбардировка быстрыми атомами ВИМС = SIMS - масс-спектрометрия вторичных ионов ВП = TOF - времяпролетный анализатор
ВЭЖХ = HPLC - высокоэффективная жидкостная хроматография Да-дальтон (1 а.е.м.)
ДАЛ = SID - диссоциация, активированная столкновением с поверхностью
ДАС = СЮ - диссоциация, активированная соударениями
ДАСПЭ = HCD - диссоциация, активированная соударениями при повышенной
энергии
ДМСО - диметилсульфоксид
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
кДНК - комплементарная дизоксирибонуклеиновая кислота
ДОЭ = EDD - диссоциация при отрыве электрона
ДПЭ = ETD - диссоциация при переносе электрона
ДЗЭ = ECD - диссоциация захвате электрона
ИК - инфракрасный, инфракрасная
ИКМФД = IRMPD - инфракрасная мультифотонная диссоциация
ИЦР ФГЕ = FT ICR - ионный циклотронный резонанс с преобразованием Фурье
(тип анализатора масс)
KAM - карбоксамидометилирование М - молекулярная масса
МАЛДИ = MALDI - матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация
MC - масс-спектрометрия, масс-спектрометрический
MC/MC, MC2, MC" - тандемная масс-спектрометрия
мРНК — матричная рибонуклеиновая кислота
РВИ = ISD — распад внутри источника
РПИ = PSD - распад после источника
ТФУК = TFA- трифторуксусная кислота
УФ - ультрафиолетовый детектор
УФФД = UWD - ультрафиолетовая фотодиссоциация

появление интермедиата 1 затруднено большей, по сравнению с другими остатками, жесткостью циклической структры пролина, а сама структура 1 сравнительно нестабильна, в то же время образованию интермедиата 2 ничто не препятствует. Разница в устойчивостях 1 и 2 и мобильность протона делают разрыв на С-конце по оксазолоновому механизму маловероятным. То, что соответствующие ионы всё же иногда наблюдаются в спектрах ДАС, говорит о возможности и иного механизма разрыва пептидной связи с образованием ациклического 6-иона (рис. 1.13) [118]. Такой путь, однако, менее энергетически выгоден. Исключение составляет сценарий, когда Pro находится во втором N-концевом положении пептида: в этом случае сигнал у-иона по С-концу такого пролина обычно интенсивен [124]. Однако разрыв здесь идет пе по схеме рис. 1.13, а с участиме энергетически выгодной циклической дикетопиперазиновой структуры N-концевого дипептидного фрагмента (если он остается незаряженным) или б-иона (рис. 1.14) [126], образованию которого наличие пролина не препятствует. Дикетопиперазиновая структура 69-иона характерна для различных аминокислотных остатков и может преобладать либо сосуществовать с оксазолоновой структурой [127].
Рисунок 1.13. Схема ДАС с ациклическим интермедиатом и протонированием амидного атома азота на примере дипептида Н-АА-ОН.
Остатки аспарагиновой и глутаминовой кислот облегчают разрыв ближайших к ним пептидных связей [128], благодаря протонам карбоксильных групп в их боковых цепях, которые могут локально выступать в роли мобильных протонов.