View Item 

Citrullintartalmú peptidek vizsgálata tandem tömegspektrometriával

Steckel, Arnold
Date: 2016
Subject: szakdolgozat
Szerves Kémiai Tanszék
peptidkémia
tömegspektrométer
URI: http://hdl.handle.net/10831/32686

Abstract:

Számos betegséggel hozható összefüggésbe a citrullináció nevű poszttranszlációs módosulás. Citrullintartalmú fehérjék koncentrációjának kóros növekedése azonosítható például a rheumatoid arthritis esetén. A fehérjék analízisére és poszttranszlációs módosulások azonosítására a megfelelő mintaelőkészítéssel és elválasztástechnikai megoldásokkal kombinált tandem tömegspektrometriás módszerek kiváló lehetőséget nyújtanak. Jelenleg azonban nem állnak rendelkezésünkre olyan tömegspektrometriás technikák, amelyek a citrullintartalmú peptidszakaszok hatékony azonosítását tennék lehetővé.
Munkám során citrullint tartalmazó modellpeptidek MS/MS fragmentációs viselkedését tanulmányoztam ütközés indukált disszociáció alkalmazásával, különös tekintettel ezek izociánsav semleges molekula kilépésével járó fragmentációs útvonalára, amelyet korábban Hao és mtrsai írtak le.

A méréssorozat első lépéseként tájékozódó MS/MS spektrumokat vettem fel ioncsapda-analizátoros tömegspektrométerrel számos olyan peptid citrullintartalmú változatáról, amelyek a rheumatoid arthritis kialakulásában szerepet játszó fehérjék epitóp régióiból származtak. Méréseim alapján kiválasztottuk három citrullintartalmú peptid +1 és +2 töltésű formáját, amelyekkel részletes, energiafüggő vizsgálatokat végeztem egy QqTOF hibrid analizátoros tömegspektrométeren.
Eredményeim azt mutatják, hogy a +1 töltésű, protonmegkötő bázikus aminosavat tartalmazó (Arg>>Lys≈His) és/vagy a 0 ≤ ΣH+-Σbázikus Aaa ≤ 1 feltételnek eleget tevő anyaionok adják a legnagyobb intenzitással és megbízhatósággal a fentiekben leírt semlegesvesztést, amely a szekvenálást lehetővé tevő ütközési energia növelésével is jelentős maradhat. Kísérleti megfigyeléseim alapján olyan új tandem tömegspektrometriás módszer dolgozható ki, amely kombinálja a semlegesvesztés citrullinjelző előnyét a fehérjeazonosításhoz szükséges szekvenálással, és ily módon összetett biológiai minták esetén is lehetővé válhat a fehérjecitrullináció hatékonyabb azonosítása.

Abstract:

Citrullination or deimination, is a post-translational modification of proteins. It is closely related to numerous pathological conditions. Elevated levels of citrullinated proteins is characteristic in rheumatoid arthritis. Appropriate sample preparation and separational techniques combined with tandem mass spectrometry can be used for the analysis of proteins and for the identification of posttranslational modifications. Unfortunately, identification of protein citrullination by mass spectrometry is still a challenge due to the lack of appropriate targeted MS techniques. The aim of my work was the investigation of the fragmentational behaviour of citrulline-containing peptides using collision induced dissociation tandem mass spectrometry. The main focus of my work was the detailed investigation of the neutral loss of isocyanic acid from citrulline side chain. This phenomenon was first observed by Hao et al. after collision induced dissociation. The first step of my experiments was to obtain the MS/MS spectra of model peptides bearing citrulline residues using an ion trap mass spectrometer. These peptides are based on the epitope regions of proteins involved in rheumatoid arthritis. Based on these preliminary experiments, three of the peptides with +1 or +2 charges were selected for energy-dependent tandem mass spectrometric measurements by a QqTOF mass spectrometer. The results show that the neutral loss of isocyanic acid is the most characteristic if +1 charge state precursor ions with proton sequestering residues (Arg>>Lis≈His) and/or sequences fulfilling requirement of 0 ≤ ΣH+-Σbasic Aaa ≤ 1 are fragmented. In these cases, also sequence ions can be obtained by increasing the collision energy. Based on my results, the selection of target peptides based on the neutral loss of isocyanic acid and subsequent peptide fragmentation/identification could be combined under appropriate experimental conditions. Such a new tandem mass spectrometric technique can be an effective method for identification of citrullinated residues even in complex biological samples.

Show full item record

Files in this item

Citrullintartalmú peptidek vizsgálata tandem tömegspektrometriával
Name: szakdolgozat_SA.pdf
Size: 2.734Mb
Format: PDF
Restricted access: ELTE networkRestricted access: ELTE network