العربية  

books determined by mass spectrometry

If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.

View more

تحديد بواسطة مطياف الكتلة (Info)


  • مقالات مفصلة: protein mass spectrometry
  • De novo peptide sequencing

تحديد هوية البروتين هو عملية تحديد اسم لبروتين من الفائدة (POI) ، بناءً على تسلسل الحمض الأميني. عادة، يحتاج فقط جزء من تسلسل البروتين إلى أن يتم تحديده تجريبيا من أجل التعرف على البروتين مع الإشارة إلى قواعد بيانات تسلسلات البروتين التي تم استخلاصها من تسلسلات DNA من جيناتها. قد تشمل توصيف البروتين الإضافي وتأكيد المصطلحين C terminal وN للنقطة المهمة، وتحديد المتغيرات المتسلسلة وتحديد أي تعديلات ما بعد الترجمة موجودة.

بروتينات هضمية

تم وصف مخطط عام لتحديد البروتين

  1. يتم عزل POI ، عادةً بواسطة إس دي إس بايج أو كروماتوغرافي.
  2. قد يتم تعديل POI المعزول كيميائياً لتثبيت بقايا السيستين (على سبيل المثال S-amidomethylation أو S-carboxymethylation).
  3. يتم هضم POI مع بروتياز معين لتوليد الببتيدات. التربسين ، الذي يشق انتقائيًا على الجانب C-terminal من مخلفات Lysine أو Arginine ، هو الأنزيم الأكثر استخدامًا. وتشمل مزاياه i) تواتر مخلفات Lys و Arg في البروتينات، ii) خصوصية عالية من الإنزيم، iii) استقرار الإنزيم و iv) مدى ملاءمة الببتيدات التريبتية لقياس الطيف الكتلي.
  4. قد تكون peptides desalted لإزالة الملوثات المتأينة وتعرض ل MALDI-TOF مطياف الكتلة. قد يوفر القياس المباشر لكتل الببتيدات معلومات كافية لتحديد البروتين (انظر بصمة كتلة الببتيد ولكن غالباً ما يتم استخدام تجزئة الببتيدات داخل مطياف الكتلة للحصول على معلومات حول تتابعات الببتيدات. بدلا من ذلك، قد يتم تحلية الببتيدات وفصلها بواسطة مرحلة عكسية HPLC ويتم إدخالها إلى مطياف الكتلة عبر مصدر تأين بالترذيذ الإلكتروني. قد توفر LC-ESI-MS معلومات أكثر من MALDI-MS للتعرف على البروتين ولكنها تستخدم المزيد من الوقت للأجهزة.
  5. اعتمادًا على نوع مطياف الكتلة، قد يحدث تجزئة أيونات الببتيد عبر مجموعة متنوعة من الآليات مثل الانحلال بفعل التصادم (CID) أو Post-source day ( PSD). في كل حالة، يوفر نمط أيونات الشظايا من الببتيد معلومات حول تسلسلها.
  6. ثم يتم مطابقة المعلومات بما في ذلك الكتلة المقاسة من أيونات الببتيد المفترضة وأيونات أيونات الشظايا مقابل قيم الكتلة المحسوبة من التحليل البروتوجرافي (في السيليكو) المفاهيمي وتجزئة قواعد البيانات لتسلسل البروتين. سيتم العثور على تطابق ناجح إذا تجاوزت درجته حدًا استنادًا إلى معلمات التحليل. وحتى إذا لم يكن البروتين الفعلي ممثلاً في قاعدة البيانات، فإن المطابقة للخطأ تسمح بالتعريف المفترض للبروتين على أساس تشابه البروتينات المثالية. تتوفر مجموعة متنوعة من حزم البرامج لإجراء هذا التحليل.
  7. تقوم حزم البرامج عادةً بإنشاء تقرير يوضح هوية (رمز الدخول) لكل بروتين محدد، ودرجة تطابقها، وتوفر مقياسًا للقوة النسبية للمطابقة التي يتم فيها تحديد عدة بروتينات.
  8. يستخدم الرسم البياني للببتيدات المتطابقة على تسلسل البروتين المحدد لإظهار التغطية التسلسلية (٪ من البروتين المكتشفة بالببتيدات). حيث يعتقد أن POI أصغر بكثير من البروتين المتطابق، قد يشير الرسم البياني إلى ما إذا كانت POI عبارة عن جزء N-or C-terminal من البروتين المحدد

تسلسل دي نوفو De novo

إن نمط تجزئة الببتيد يسمح بالتعريف المباشر لتسلسله بواسطة [تسلسل دي نوفو ببتيد | تسلسل دي نوفو]. ويمكن استخدام هذا التسلسل لمطابقة قواعد بيانات تسلسلات البروتين أو التحقيق في بعد متعدية التعابير أو تعديلات كيميائية. قد يقدم دليلاً إضافياً على توصيف البروتين الذي تم إجراؤه على النحو الوارد أعلاه.

N- و C-termini

لا تتضمن الببتيدات المتطابقة أثناء تحديد البروتين بالضرورة N- أو C-termini المتوقع للبروتين المتطابق. قد ينتج هذا عن الببتيدات N- أو C- الطرفية التي يصعب تحديدها بواسطة MS (على سبيل المثال إما أن تكون قصيرة جدًا أو طويلة جدًا) ، أو يتم تعديلها بعد الترجمة (على سبيل المثال، acetylation N-terminal) أو اختلافًا حقيقيًا عن التوقع. يمكن تحديد التعديلات بعد الترجمة أو termini المقتطعة عن طريق فحص أكثر دقة للبيانات (أي تسلسل "de novo"). قد يكون من المفيد أيضًا استخدام الخلاصة المتكررة باستخدام بروتياز ذات خصوصية مختلفة

تعديلات ما بعد الترجمة

في حين يمكن استخدام المقارنة التفصيلية لبيانات MS مع التنبؤات المستندة إلى تسلسل البروتين المعروف لتحديد التعديلات بعد متعدية، كما يمكن استخدام المناهج المستهدفة للحصول على البيانات. على سبيل المثال، قد يساعد التخصيب النوعي ل phosphopeptides في تحديد مواقع فسفرة في البروتين. يمكن للطرق البديلة لتجزئة الببتيد في مطياف الكتلة، مثل ETD أو ECD ، إعطاء معلومات تسلسل تكميلية.

تقرير الكتلة الكاملة

الكتلة الكاملة للبروتين هي مجموع كتل بقايا الأحماض الأمينية بالإضافة إلى كتلة جزيء الماء ويتم ضبطها لأي تعديلات ما بعد الترجمة. على الرغم من أن البروتينات المؤينة أقل جودة من الببتيدات المشتقة منها، يمكن أن يكون البروتين الموجود في المحلول قابلاً للتعرض لـ ESI-MS وكتلته تقاس بدقة 1 جزء في 20000 أو أفضل. وكثيراً ما يكون ذلك كافياً للتأكيد على termini (وبالتالي أن تطابقات الكتلة المقاسة بالبروتين التي تنبأت من تسلسلها) وتستنتج وجود أو عدم وجود العديد من التعديلات بعد متعدية.

الحدود والقيود

لا ينتج التحلل البروتيني دائمًا مجموعة من الببتيدات القابلة للتحليل بسهولة والتي تغطي كامل تسلسل POI. لا يؤدي تشظّي الببتيدات في مطياف الكتلة إلى أيونات تناظر الانقسام في كل رابطة ببتيدية. وهكذا، فإن التتابع المستنتج لكل ببتيد ليس بالضرورة مكتملًا. لا تفرق الطرق القياسية للتجزئة بين بقايا الليوسين والـ Isoleucine لأنها متساوية.

نظرًا لأن تدهور إدمان يحدث من المحطة N للبروتين، فإنه لن يعمل إذا تم تعديل N- terminus كيميائيًا (على سبيل المثال بواسطة acetylation أو تشكيل حمض Pyroglutamic). تدهور إدمان عموما ليست مفيدة لتحديد مواقف جسور ثاني كبريتيد. كما يتطلب كميات peptide من 1 picomole أو أعلى للحصول على نتائج ملحوظة، مما يجعلها أقل حساسية من mass spectrometry

Source: wikipedia.org