Gas-phase fragmentation mechanisms of protonated peptides via tandem mass spectrometry
Protonlanmış peptitlerin sıralı kütle spektrometresi ile gaz-fazı parçalanma mekanizmaları
- Tez No: 387148
- Danışmanlar: PROF. DR. TALAT YALÇIN, YRD. DOÇ. DR. ALPER ARSLANOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Kimya, Biochemistry, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Proteinlerin enzimle parçalanması ve bunun sonucunda oluşan peptit parçalarının tandem kütle spektrometresiyle analizine dayalı protein tanımlanması, Edman degradasyonu gibi klasik yaklaşımlardan daha popüler bir metot haline gelmiştir. Fakat günümüz protein sekanslama araçları, sınırlı bir peptit parçalanma kimyasına dayalı olarak oluşturulmuştur, öyle ki; bazı peptitler geçerli biyoinformatik yazılımlarınca tahmin edilemeyen olağandışı şekillerde parçalanabilmektedir. Bu nedenle protein tanımlamasında hayati problemlere neden olabilecek hatalı belirlemeler yapılabilir. Bu noktada spesifik amino asitler içeren peptitlerin gas fazı parçalanmalarının arkasında yatan zengin kimyanın MS/MS ve CID analizleri kullanarak ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Sonuç olarak, daha detaylı peptit parçalanma mekanizmalarının biyoinformatik algoritmalara uyarlanması, veritabanı araştırma araçlarının geliştirilmesine şüphesiz yardımcı olacaktır. Sonuçlar b7 ve b6 iyonlarının b5 iyonlarına kıyasla makrohalkalaşmaya daha eğilimli olduğunu açıkça gösterdi. Ayrıca komşu amino asitin, makrohalkalı yapının seçici açılmasını etkilediği ve amino asite bağlı herhangi bir tercihli parçalanma sıralamasının yapılamayacağı gözlemlendi. Sonraki çalışma, prolin içeren peptitlerin makrohalkalı yapıda halka açılımı sırasında prolini N-terminal pozisyona yerleştirmeye oldukça eğilimli olduğunu gösterdi. Bu, daha sonra prolin ve ona C-terminal'den bağlı amino asitin ikili bir peptit olarak kopması ile devam eder. Diğer taraftan histidin içeren tüm peptitlerde amino asit pozisyonu ve komşu amino asit ne olursa olsun sekans bozulmasının var olduğunu kanıtladık. Buna ek olarak lizin C-terminal'deyken fonksiyonel gruptaki ?-amino-?-caprolactam oluşumunun, b7'nin makrohalkalaşma reaksiyonunu engellediğini öne sürüyoruz. Son olarak arjinin içeren peptitlerde, arjinin C-terminus'a yaklaştıkça makrohalkalaşma reaksiyonunun gerçekleştiği gözlemlendi. Ayrıca arjininin C-terminaldeyken lizin gibi davrandığı ve ornitin oluşturduğu bulundu.
Özet (Çeviri)
Protein identification based on enzymatic digestion of proteins and tandem mass spectrometric (MS/MS) analysis of peptide fragments has become a more popular method than classical approaches like Edman degradation. However, today's protein sequencing tools have been constructed on a limited basis of peptide fragmentation chemistry such that some peptides can fragment in unusual ways that may not be predicted by the current bioinformatics software. Thus, erroneous assignments can be done in protein identification, which can lead to vital problems. Herein, it was aimed to reveal the rich chemistry lying behind the gas-phase fragmentation of peptides containing specific residues using MS/MS and collision induced dissociation (CID) analysis. As a result, the implementation of more detailed peptide fragmentation mechanisms into bioinformatics algorithms will no doubt help to improve database search tools. Results clearly indicate that b6 and b7 ions have higher tendency towards macrocyclization when compared to b5 ions. Besides it was observed that neighboring amino acid influences the selective opening of the macrocyclic structure and no preferential cleavage order can be specified depending on the amino acid residue. Next study showed that proline-containing peptides have high tendency to place the proline residue in the N-terminal position during the ring opening of macrocyclic structure. This is then followed by dipeptide elimination of proline with its adjacent C-terminal residue. Moreover, we demonstrated that sequence-scrambling exists for all histidine-containing peptides whatever the residue position and neighbor residue is. Additionally, we suggest that ?-amino-?-caprolactam formation at the side chain of lysine prevents macrocyclization reaction of b7 when K is positioned at the C-terminus. Finally, it was observed that macrocyclization reaction proceeds for peptides containing arginine when arginine gets closer to the C-terminus. Besides arginine was found to behave like lysine and forms ornithine when located at the C-terminus.
Benzer Tezler
- A computational study on the structures of protonated peptides
Protonlanmış peptitlerin yapıları üzerine hesapsal bir çalışma
SILA KARACA
Doktora
İngilizce
2014
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN ELMACI IRMAK
- Investigation of gas phase fragmentation reaction mechanisms of doubly-protonated bn (n=7-9) ions by ion trap mass spectrometry
Çifte-protonlanmış bn (n=7-9) iyonlarının gaz fazı parçalanma reaksiyon mekanizmalarının iyon tuzaklı kütle spektrometresi ile incelenmesi
ÖZGE GÖRGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TALAT YALÇIN
- Investigation of gas-phase fragmentation mechanism of doubly charge a ions by mass spectrometry
Çifte protonlanmış a iyonlarının gaz fazı parçalanma mekanizmalarının kütle spektrometre ile incelenmesi
DOĞACAN KIZILKOCA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Biyokimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TALAT YALÇIN
DOÇ. DR. ALPER ARSLANOĞLU
- Analysis of the structure, fragmentation and proton exchange mechanisms of glycine and diglycine
Glisin ve diglisinin yapıları, parçalanma ve proton değişimi tepkimelerinin incelenmesi
BÜLENT BALTA
- Studies of gas-phase fragmentation mechanisms of peptide b ions by mass spectrometry
Peptit b iyonlarının gaz-fazı parçalanma mekanizmalarının kütle spektrometresi ile çalışılması
AHMET EMİN ATİK