化学裂解结合生物质谱对多肽二硫键的定位

doi:10.7503/cjcu20200262

高等学校化学学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (7): 1505.doi: 10.7503/cjcu20200262

化学裂解结合生物质谱对多肽二硫键的定位

王晓宇,晏国全,周新文^*(),杨芃原^*()

复旦大学生物医学研究院, 上海 200032

收稿日期:2020-05-08 出版日期:2020-07-10 发布日期:2020-06-15
通讯作者: 周新文,杨芃原 E-mail:zhouxinwen@fudan.edu.cn;pyyang@fudan.edu.cn
基金资助:
上海市重大疾病蛋白质组研究专业技术服务平台(18DZ2292900)

Assignment of Polypeptide Disulfide Bonds by Chemical Cleavage and Bio-mass Spectrometry^†

WANG Xiaoyu,YAN Guoquan,ZHOU Xinwen^*(),YANG Pengyuan^*()

Institutes of Biomedical Sciences, Fudan University, Shanghai 200032, China

Received:2020-05-08 Online:2020-07-10 Published:2020-06-15
Contact: Xinwen ZHOU,Pengyuan YANG E-mail:zhouxinwen@fudan.edu.cn;pyyang@fudan.edu.cn
Supported by:
Professional Technical Service Platform for Critical Diseases in Shanghai, China(18DZ2292900)

摘要/Abstract

摘要：

二硫键是一种与多肽及蛋白质结构和功能密切相关的化学键. 当多肽中存在多个半胱氨酸时, 形成的二硫键可能会存在多种配对方式. 快速且精准地定位多肽中多对二硫键对研究多肽的结构与功能间的关系十分重要. 本文开发了一种基于化学裂解和生物质谱的新方法, 对利那洛肽中3对二硫键进行了精准定位. 通过解析裂解后特异肽段的二级质谱图, 确定利那洛肽中3对二硫键的配对方式分别为Cys1-Cys6, Cys2-Cys10和Cys5-Cys13. 该方法为二硫键的定位研究提供了新思路.

关键词: 二硫键定位, 化学裂解, 生物质谱, 利那洛肽

Abstract:

Disulfide bridges are important chemical bonds closely related to the structure and function of peptides and proteins. There may be multiple pairs of disulfide bonds when more than two cysteines existed in a peptide. Quickly and accurately assignment is crucial for evaluating the relationship between structure and function of peptide. In this paper, a comprehensive chemical cleavage and mass spectrometry method was developed to assign three pairs of disulfide bonds in Linalotide. Linalotide disulfide bonds were Cys1-Cys6, Cys2-Cys10 and Cys5-Cys13 by mapping tandem mass spectrum of specific peptides. This method provides a new idea for the study of peptide disulfide bond location.

Key words: Assignment of disulfide bond, Chemical cleavage, Bio-mass spectrometry, Linaclotide

中图分类号:

O657

TrendMD:

王晓宇, 晏国全, 周新文, 杨芃原. 化学裂解结合生物质谱对多肽二硫键的定位. 高等学校化学学报, 2020, 41(7): 1505.

WANG Xiaoyu, YAN Guoquan, ZHOU Xinwen, YANG Pengyuan. Assignment of Polypeptide Disulfide Bonds by Chemical Cleavage and Bio-mass Spectrometry^†. Chem. J. Chinese Universities, 2020, 41(7): 1505.

图/表 7

Scheme 1 Experimental work flow

Fig.1 MALDI-TOF/TOF spectra of Linaclotide(A) and DTT reduced Linaclotide(B)

Fig.2 HPLC-ESI-MS/MS(+) CID fragmentation of the partially reduced m/z 644.1625(A) and m/z 956.3060(B)

Fig.3 HPLC-ESI-MS/MS(+) CID fragmentation of the partially reduced m/z 926.2957(A) and m/z 571.0655(B)

Fig.4 HPLC-ESI-MS(+) of the disulfide bond analysis in 8678 scan(A) and 4864 scan(B)

Fig.5 HPLC-ESI-MS/MS(+) CID fragmentation of the partially reduced m/z 792.2581

Table 1 Fragment ion mass spectrometry results of Linaclotide Acetate

参考文献 25

[1]	Xu G. H., Bulletin of Biology, 2010, 45(5), 5—7
	( 徐国恒. 生物学通报, 2010, 45(5), 5—7)
[2]	Fass D., Thorpe C., Chem. Rev., Chem. Rev., 2018, 118(3), 1169—1198 URL pmid: 28699750
[3]	Lakbub J. C., Shipman J. T., Desaire H., Anal. Bioanal. Chem., 2018, 410(10), 2467—2484 URL pmid: 29256076
[4]	Qiu X. Y., Cui M., Liu Z. Q., Liu S. Y., Prog. Chem., 2008, 20(6), 975—983
	( 仇晓燕, 崔勐, 刘志强, 刘淑莹. 化学进展, 2008, 20(6), 975—983)
[5]	Mobli M., King G. F., Toxicon., 2010, 56(6), 849—854 URL pmid: 20603141
[6]	Xu Z. M., Cheng R., Yang X., Yang Z. H., Liu S. J., Li M. T., Cai W. B., Gao G. Q., Acta Scientiarum Nat. Universitatis Sunyatseni, 2011, 50(5), 93—99
	( 徐祖敏, 程锐, 杨霞, 杨中汉, 刘少军, 黎明涛, 蔡卫斌, 高国全. 中山大学学报(自然科学版), 2011, 50(5), 93—99)
[7]	Lin C. Y., Strait. Pharm. J., 2019, 31(2), 62—64
	( 林重阳. 海峡药学, 2019, 31(2), 62—64)
[8]	Zhao F., Zhang Y. J., Ran Y. H., Wang X. Y., Ye Q. J., Li H. J., China Biotechnology, 2014, 34(5), 39—53
	( 赵峰, 张宜俊, 冉艳红, 王兴勇, 叶倩君, 李弘剑. 中国生物工程杂志, 2014, 34(5), 39—53)
[9]	Liu Z. H., Liang S. P., Chem. J. Chinese Universities, 2003, 24(10), 1815—1819
	( 刘中华, 梁宋平. 高等学校化学学报, 2003, 24(10), 1815—1819)
[10]	Zhang P. F., Xiao S. Y., Liang S. P., Prog. Biochem. Biophys., 2004, 31(6), 550—555
	( 张鹏飞, 肖顺勇, 梁宋平. 生物化学与生物物理进展, 2004, 31(6), 550—555)
[11]	Huang Y. J., Fu H. Y., Hou L. P., Sun Y. B., Zhang T., Wang D. M., Zheng J. J., Wei K. H., J. Pharm. Anal., 2013, 33(10), 1649—1655
	( 黄亚娟, 傅海媛, 侯利平, 孙云波, 张拓, 王东茂, 郑俊杰, 魏开华. 药物分析杂志, 2013, 33(10), 1649—1655)
[12]	Fukuyama Y., Iwamoto S., Tanaka K., J. Mass Spectrom., 2006, 41(2), 191—201 URL pmid: 16382486
[13]	Asakawa D., Takahashi H., Iwamoto S., Tanaka K., Phys. Chem. Chem. Phys., 2019 URL pmid: 32613973
[14]	Mormann M., Eble J., Schwöppe C., Mesters R. M., Berdel W. E., Peter-Katalinić J., Pohlentz G., Anal. Bioanal. Chem., 2008, 392(5), 831—838 URL pmid: 18663433
[15]	Liu F., Breukelen B. V., Heck A. J. R., Mol. Cell. Proteomics, 2014, 13(10), 2776—2786 URL pmid: 24980484
[16]	Moe M. K., Haug T., Sydnes H. O., Sperstad S. V., Li C., Vaagsfjord L. C., Vega E. D. L., Stensva$\mathring{g}$ K., J. Nat. Prod., 2018, 81, 140—150 URL pmid: 29338238
[17]	Gorman J. J., Wallis T. P., Pitt J. J., Mass Spectrum. Rev., 2002, 21(3), 183—216
[18]	Zhao X., Shen Y., Tong W., Wang G., Chen D. Y., Analyst, 2018, 143(4), 817—823 URL pmid: 29362732
[19]	Wei G. F., China J. Med. Chem., 2013, 23(1), 78
	( 卫高菲. 中国药物化学杂志, 2013, 23(1), 78)
[20]	Cheng N. N., Chin. J. Clin. Pharm., 2019, 28(4), 291—295
	( 程能能. 中国临床药学杂志, 2019, 28(4), 291—295)
[21]	Ge W. W., Chen J., Zhang Y., Zong L., Zhang M., Dong J. J., Chin. J. Org. Chem., 2017, 37, 2409—2415
	( 葛巍巍, 陈静, 张也, 宗良, 张鸣, 董俊军. 有机化学, 2017, 37, 2409—2415)
[22]	Ge W. W., Chen J., Zhang Y., Zong L., Zhang M., Dong J. J., J. Int. Int. Pharm. Res., 2017, 44(6), 585—589
	( 葛巍巍, 陈静, 张也, 宗良, 张鸣, 董俊军. 国际药学研究杂志, 2017, 44(6), 585—589)
[23]	Ge W. W., Chen J., Zong L., Li J., Sui S. H., Wu W. H., Zhang M., Dong J. J., Chem. J. Chinese Universities, 2017, 38(6), 1052—1058
	( 葛巍巍, 陈静, 宗良, 李建, 隋少卉, 吴为辉, 张鸣, 董俊军. 高等学校化学学报, 2017, 38(6), 1052—1058)
[24]	Gongora-Benitez M., Tulla-Puche J., Paradis-Bas M., Werbitzky O., Giraud M., Albericio F., Biopolymers, 2011, 96(1), 69—80 URL pmid: 20560145
[25]	Zhao T. Y., Cao Y., Dai X. D., Fan C. X., Chen J. S., Acta Chim. Sinica, 2005, 63(2), 163—168
	( 赵听友, 曹瑛, 代先东, 范崇旭, 陈冀胜. 化学学报, 2005, 63(2), 163—168)

化学裂解结合生物质谱对多肽二硫键的定位

Assignment of Polypeptide Disulfide Bonds by Chemical Cleavage and Bio-mass Spectrometry^†

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 7

参考文献 25

相关文章 3

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	葛巍巍, 陈静, 宗良, 李建, 隋少卉, 吴为辉, 张鸣, 董俊军. 氯化血红素催化氧化巯基形成二硫键[J]. 高等学校化学学报, 2017, 38(6): 1052.
[2]	金红,狄扬,陈耀辉,傅德良,杨芃原 . 正常组织和胰腺癌组织中差异表达蛋白的鉴定[J]. 高等学校化学学报, 2009, 30(2): 302.
[3]	刘中华, 梁宋平. 部分还原和分步序列测定法定位虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅳ二硫键[J]. 高等学校化学学报, 2003, 24(10): 1815.

化学裂解结合生物质谱对多肽二硫键的定位

Assignment of Polypeptide Disulfide Bonds by Chemical Cleavage and Bio-mass Spectrometry†

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 7

参考文献 25

相关文章 3

编辑推荐

Metrics

本文评价

Assignment of Polypeptide Disulfide Bonds by Chemical Cleavage and Bio-mass Spectrometry^†