intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Kết hợp mô phỏng phân mảnh peptit và phổ FT-ICR-MS khẳng định cấu trúc Oxytocin

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

62
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kỹ thuật khối phổ hai lần MS/MS hay còn gọi là Tandem MS sử dụng phân mảnh bằng bắt giữ điện tử (Electron Capture Dessociation-ECD) đo trên thiết bị phổ khối cộng hưởng ion cyclotron có biến đổi Fourier (Fourier Transformation Ion Cyclotron Resonance Mass Spectroscopy -FT-ICR-MS) được ứng dụng như một giải pháp hữu hiệu trong nghiên cứu các phân tử sinh học có kích thước lớn và cấu trúc phức tạp như peptit và protein. Lần đầu tiên, kỹ thuật phân tích hiện đại nói trên được thực hiện tại Việt Nam để khẳng định cấu trúc Oxytocin-Một peptit có vai trò nội tiết tố với chức năng truyền dẫn các thông tin tại não.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kết hợp mô phỏng phân mảnh peptit và phổ FT-ICR-MS khẳng định cấu trúc Oxytocin

Tiiu ban: cdc chdt co hogt tinh sinh hqc ISBN: 978-604-913-012-0<br /> <br /> <br /> KET HOP MO PHONG PHAN IVLANH PEPTIT VA PHO FT-ICR-MS<br /> KHANG DINH CAU TRUC OXYTOCIN<br /> Ngo Van Ouang, Ngo Quoc Anh, Nguyen Van Tuyen, Nguyen Tien Tai, Nguyin Le Anh<br /> Vien Hda hoc<br /> 18 - Hoang Quoc Viet, Cau Giay, Ha ndi<br /> Email : ngo_nhatquang@yaboo.com<br /> <br /> Tom tat:<br /> Ky thugt khdi phd hai ldn MS/MS hay cdn ggi la Tandem MS su dung phdn<br /> mdnh bdng bdt giir dien lu (Electron Capture Dessociation - ECD) do trin thiit<br /> bi phd khdi cgng hu&ng ion cyclotron cd biin ddi Fourier (Fourier<br /> Transformation Ion Cyclotron Resonance Mass Spectroscopy - FT-ICR-MS) dugc<br /> ung dung nhu mdt gidi phdp hiru hiiu trong nghiin ciru cdc phdn^ tu sinh hgc cd<br /> kich thudc ldn vd cdu true phuc Igp nhu peptU vd protein. Ldn ddu din, ky^ thudt<br /> phdn lich hien dgi ndi tren dugc thirc^ hiin tgi Viet Nam di khdng dinh cdu true<br /> Oxytocin - Mdl peptit cd vai trd ndi tiit Id v&i chuc ndng truyin ddn cdc thdng tin<br /> tgi ndo<br /> Abstract:<br /> MS/MS or Tandem mass spectroscopy (MS), used Electron Capture<br /> Dessociation (ECD) on the Fourier Transformation Ion Cyclotron Resonance<br /> Mass Spectroscopy (FT-ICR-MS), can be a high-throughput tool for protein and<br /> peptide characterization in proteomics. For the first time in Vietnam, this<br /> advanced technique M'as successfully applied lo confirmation Ihe structure of<br /> Oxytocin - A mammalian hormonal peptide that functions as a neurotransmitter<br /> in the braia<br /> <br /> <br /> I. Md dau<br /> Mac dii kha nang iing dung nguyen ly cdng hudng ion cyclotron do Lawrence phat<br /> minh tir nhung nam dau the ky trudc de xac dinh khdi lugng phan tir vdi do chinh xac cao da<br /> dugc tien doan sdm, nhung ciing phai tdi nam 1974, nhd nhiing tien bd mang tinh each mang<br /> ve ky thuat do, phuang phap phd khdi cdng budng ion cyclotron cd bien ddi Fourier (Fourier<br /> Transformation Ion Cyclotron Resonance Mass Spectroscopy - FT-ICR-MS) mdi thuc sir ra<br /> ddi [I]. FT-ICR-MS khdng nhirng cd the dat dugc do chinh xac khdi va do phan giai khdi cao<br /> ban nhieu cap so vdi cac ky thuat MS tmyen thdng ma nd cdn cho phep thuc hien nhieu ky<br /> thuat chuyen biet de nhan dugc cac thdng tin cau tnic phong phu, nhat la khi nghien ciiu cac<br /> phan tir cd kich thudc ldn va cau tnic phirc tap, nhu peptit, protein, ADN [2].<br /> Sir ket hgp cac ky thuat ion boa mem ciing vdi cae ky thuat phan manh ion cho phep<br /> thuc hien ky thuat MS/MS (MS^), hay cdn goi la Tandem MS, cho phep xac dinh trat tu<br /> amino axit (aa) ciia cac peptit hay protein mot each thuan tien, de dang va nhanh chdng ban<br /> nhieu so vdi phuang phap Edman truyen thdng. Trong cac giai phap phan manh ion de thuc<br /> hien MS/MS, ky thuat phan manh bang bat giu: dien tir (Electron Capture Disscociation -<br /> ECD) do Zubareb va cac cdng sir phat minh ra gan day (nam 1998) [3]. Dac diem chinh ciia<br /> ECD la qua trinh phan manh xay ra do do tuong tac ciia cac electron nang lugng thap vdi cac<br /> ion da hoa tri va hau nhu chi thuc hien dugcc tren thiet bi MS dang FT-ICR. Thuc tl img<br /> dung cho thay ECD la giai phap phan manh dac biet thich hgp eho cac peptit hay protein cd<br /> cdu S-S hay S-H [4].<br /> 204<br /> Hoi nghi Khoa hqc ky niem 35 ndm Vien Khoa hqc vd Cong nghe Viet Nam - Hd Noil 0/2010<br /> <br /> <br /> Tai Viet Nam, do su phat triln khoa hoc cdng nghe va san xuat ndi chung, phuang<br /> phap MS ngay cang trd nen phd biin, sd lugng thilt bi MS ciing nhu sd lugng va trinli do<br /> chuyen gia MS tang tuong doi nhanh. Dii vay, rdt gdn day Viet Nam mdi cd he thiet bi FT-<br /> ICR-MS dau tien va bien la duy nhdt ciia ca nude, ldp dat nam 2009, tai Vien Hoa Hoc, Vien<br /> Khoa hoc va Cdng nghe Viet Nam, dinh hudng vao cac bai toan phan tich phiic tap, cac bai<br /> toan phan tich cd tinh thdi sir va y nghia cao ve khoa hoc cdng nghe ciing nhu kinh te xa hdi.<br /> Mot trong cac thir nghiem ciia chiing tdi nham timg bude tim hieu kha nang iing dung<br /> phong phii va hieu qua ciia FT-ICR-MS, la iing dung ky thuat Tandem MS de khang dinh cau<br /> true mot sd peptit vira va nhd. Trong cdng trinh trudc [5], khi Viet Nam van chua cd thiet bi<br /> FT-ICR-MS, cau tnic rieng phan ciia Interleukin 11 da dugc khang dinh dua tren dir lieu<br /> Tandem MS, thuc hien tren thiet bi FT-ICR-MS cua Hoc vien Khoa hoc va cdng nghe tien<br /> tien Nhat Ban. Tiep theo, trong cdng trinh nay, thuc nghiem dugc tien hanh tren thiet bi FT-<br /> ICR-MS ciia Vien Hoa Hoc nay nham khang dinh cau tnic ciia Oxytocin (OT), mot peptit<br /> gdm 9 amino axit vdi cdu S-S (Hinh 1). Trong boa sinh, OT dugc bilt din nhu mot ndi tilt td<br /> cua ddng vat cd vu vdi chiic nang tmyen dan cac thdng tin tir nao bd tdi cac bd phan ciia co<br /> the ddng thdi cdn ddng vai trd quan trong trong qua trinh sinh san cua phu nii [6, 7]. Ve mat<br /> cau tnic, OT dugc xem la dien hinh eiia peptit chira dj td va cau S-S, la ddi tugng thich hgp<br /> cho cac ling dung cua Tandem MS bang ECD [8].<br /> <br /> <br /> <br /> "Nfrf)\^^P \^ (N-terminus)<br /> <br /> <br /> 0 ©<br /> ^ ^ _ ^ ^ ^ 1<br /> \ sSiOK^^NiSJ^N^^N^f^^^i (C-tem>lnus)<br /> <br /> <br /> Pro Cys I I lie<br /> L®^ / I—\ - " ' O H I^^ O<br /> <br /> <br /> H2N<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hinh 1; Cdu true hod hgc vd trgt tu aa cua OT<br /> H. Thuc nghiem<br /> Mau: OT chuan, SKS 0106201, do sach 98,29%, do Vien kiem nghiem Dugc cung cap.<br /> Thuc nghiem MS: Mau OT dugc pha trong hdn hgp dung mdi AcetonitriIe:Nudc:Axit<br /> focmic = 49,5 : 49,5 : 1,0. Thuc nghiem MS dugc tiln hanh tren thilt bi 910-MS TQFT 7T<br /> (Hang Varian), tai Vien Hda hoc, Vien Khoa hoc va Cdng nghe Viet Nam, sir dung ngudn ion<br /> hoa mem ESI.<br /> Tinh toan: Cdng thiie phan tir dugc tinh bang phan mem Molecular Fragment Calculator<br /> MFCalc^^ (http://home.pacbell.net/ideline/^: Phdn mim PeakHunter ^^ (Varian Inc.) dugc<br /> diing de ddng nhat cac manh ion nhan dugc tir ECD Tandem MS; Md phdng phan manh ion<br /> dugc thuc hien bang chirc nang phan manh ciia phdn mim ChemBioDraw Ultra 11.0<br /> (CambridgeSoft).<br /> <br /> <br /> <br /> 205<br /> Tiiu ban: cdc chdl co hogi tinh sinh hqc ISBN: 978-604-913-012-0<br /> <br /> <br /> III. Ket qua va thao luan<br /> 1. Xac djnh cong thuc phan tu<br /> Phd thuc nghiem FT-ICR-MS the hien rd 2 tin hieu diln hinh ciia cac peptide cd kich<br /> thudc vira va nhd, bao gdm pic ion phan tir M"^ =1007,4433 va pic da dien tich M^" = 504,227<br /> (Hinh 2). Cac thanh phdn ciia ldp ddng vi (Isotopic Cluster - IC) tren phd FT-ICR-MS da tach<br /> nhau rdt rd ret, gdm pic don ddng vi A (Monoisotopic Ion) cd cudng do ldn nhat va cac thanh<br /> phdn A+n (n>l) cd gia tri m/z ldn hon nhung cudng do nhd ban (Phan gian IC tren binh 2).<br /> Vdi chi do quet phd cham hon dl dat dugc do phan giai khdi cao ban, chiing ta cd the nh^n<br /> dugc cdu tnic ddng vi tinh tl (Isotopic Fine Stmcturre - IFS), cac thanh phan A+n bi tach tiep<br /> (Phan gian IFS tren hinh 2).<br /> <br /> <br /> <br /> IFS<br /> n5.200WFHM<br /> IC<br /> 46,500WFHM<br /> <br /> k 1<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> A-; ^ ^<br /> <br /> .<br /> <br /> ' - ' - ' ' • ••'••<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> r-rf-I-TTjTifTTT<br /> l"""^'"^]^ '^X"^^'"'""^"<br /> :vr<br /> Hinh 2: Phd FT-ICR-MS ciia OT v&i phdn gidn IC vd IFS cita pic M'^=1007,443<br /> Ve CO ban. cac thanh phan A+n (n>l) cua IC la sir thay the n ddng vi C bang n ddng vi<br /> 13<br /> 0 va dugc goi la cac pic caebon. Ngoai sir thay the ' C ndi tren, sir thay the cac ddng vi nang<br /> ciia cac nguyen td kbac cd mat trong cau tnic ciing tao thanh cae pic IC.<br /> Vdi do phan giai chua dii cao (46.500WFHM), A+2 la mot pic don. Khi thuc hien<br /> quet cham de dat do phan giai cao ban (115.200WFHM), tren phd xuat hien IFC, thanli phan<br /> A+2 tach thanh 2 pic. ky hieu lan lugt theo chieu tang m/z la A+2L va A+2H, vdi do tach Am/z<br /> 0,005. Theo tinh toan ly thuyet, thir tu xuat hien cac thanh phan IFS ke tir phia m/z nhd se la<br /> 34c<br /> S - '*0 - "C vdi do tach Am/z(''S-"0) = 0,009 va Am/z(''S - "C) = 0,011. Trong pham vi<br /> gidi ban ciia dp chinh xac khdi >2ppm, chiing tdi ddng nhat pic A+2Lvdi thanh phdn ^''S, cdn<br /> pic A+2H la chdng chap ciia pic caebon va thanh phdn '^0.<br /> S\r cd mat S trong phan tir dugc khang dinh them khi phan tich ty le cudng do cac<br /> thanh phan IFC. Ty Ie Iy thuyet [9] va thuc nghiem ciia thanh phdn ^''S vdi gia thuyit S=2<br /> tuang img cho (A+2)/A la 9,01 /8,8 va (A+4)/A la 0,18/0,19. Sir phii hgp nay cho phep khdng<br /> dinh phan tir ciia mau nghien cim cd chiia 2 nguyen tir S.<br /> Bude tiep theo la xac dinh cdng thirc phan tir dua tren dii lieu thuc nghiem<br /> (M"" =1007,443) xa ket qua phan tich so bd IC va IFS dat dugc d phan tren. Tinh toan dugc<br /> thuc hien tren phan mim MFCalc^^, vdi dii lieu va cac gia thilt sau: M^' = 1007,443, do<br /> chinh xac khdi 2ppm. la peptit vdi 9aa (nonapeptide) va cd 2 nguyen tir S trong cdu tnic.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 206<br /> Hoi nghi Khoa hqc ky niem 35 ndm Vien Khoa hqc vd Cong nghe Viet Nam - Hd Noi 10/2010<br /> <br /> <br /> Bdng 1; Dir lieu xdc dinh cdng thuc phdn tu theo MFCalc<br /> Fragment Maes = 1007.443300<br /> T o l e r a n c e s +/_ o 002000<br /> Elements S e l e c t e d = C[ia-9S],H[29-&91,H15-35],0[S-27], 5 [ 2 - 2 ]<br /> Huniber Found = 11<br /> <br /> S4"59"30=llS 1007.44209100 -0.00120900 ^29'^69''l7^16^2 1007.44477700 + 0 00147700<br /> ^25''65''23'^16^: 1007.44205300 -0.00120700 ^39"63''ie^l0^2 1007.44158900 -0 00171100<br /> '^26"6l"27'^12^2 1007.44343300 +0.00013300 '-4o''69''ll'^15^2 1007.44159100 -0 00170900<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1