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Enregistrement W3172508745 · doi:10.1096/fasebj.2021.35.s1.00279

Development of an Online LC‐MS/MS Method for the Investigation of Enzyme Kinetics Using Trypsinization of Apomyoglobin Protein as a Model System

2021· article· en· W3172508745 sur OpenAlexafffund
David A. Barnett, EmmaRae L. Murphy, Andrew P. Joy, Rodney J. Ouellette

Notice bibliographique

RevueThe FASEB Journal · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueMass Spectrometry Techniques and Applications
Établissements canadiensAtlantic Cancer Research Institute
Organismes subventionnairesAtlantic Canada Opportunities Agency
Mots-clésChemistryChromatographyMass spectrometrySelected reaction monitoringTandem mass spectrometryTrypsinizationIonic strengthAnalytical Chemistry (journal)TrypsinEnzymeAqueous solutionOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The optimization of enzymatic protein cleavage by trypsin is often performed “in the dark” wherein researchers perform the reaction under different conditions on a laboratory bench for a single or a small selection of time points. Upon quenching of the trypsinization reaction with a strong acid, the resulting protein reaction mixture is injected onto a liquid chromatography column for profiling of the peptide mixture. The arbitrary selection of enzyme reaction time presents a major limitation to this experimental approach. Herein, we present a “real time” optimization of the enzymatic reaction enabled by performing the reaction within a vial in an autosampler with regular sampling of the mixture. Using this method, we are able to simultaneously monitor degradation of the intact protein target and the release of its tryptic peptides. Peptides with missed cleavage sites may appear and then disappear with time as fully tryptic peptides dominate the endpoint of the reaction. The method can be multiplexed in that we can sample many parallel mixtures in series. This allows us to directly compare such variables as pH, solvent, ionic strength, protein to enzyme ratio, enzyme concentration and metal salts on digestion efficiency while always including a positive control for reference. Our liquid chromatograph‐tandem mass spectrometry analysis platform uses a Dionex Ultimate 3000 interfaced with a hybrid quadrupole‐Orbitrap (Q‐Exactive) mass spectrometer capable of mass resolution of 140,000 and a mass accuracy better than 10 ppm. We are able to monitor the efficiency and kinetics of tryptic digestion of apomyoglobin with high resolution in the time dimension. At room temperature, the enzymatic reaction can take in excess of 12 hours to reach completion compared with about 3 hours at 38 o C. A low percentage of ethanol (~ 0.1%) added to the reaction mixture was shown to double the yield of most peptides while the addition of alkaline earth metals also had beneficial effects, in particular 10 mM barium chloride. Other metals were shown to either inhibit the degradation of apomyoglobin (zinc) or to prevent the detection of the resulting peptides (lead). Overall, the effects of adding barium in the presence of 0.1% ethanol improved peptide yield as much as 11‐fold for the LFTGHPETLEK peptide of apomyoglobin while showing no effect on the tryptic release of the YLEFISDAIIHVLHSK peptide. This method offers a promising strategy for the optimization of targeted protein quantitation as well as a means to study the kinetics and characterize the specificity of other proteolytic enzymes.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,008

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,059
Tête enseignante GPT0,314
Écart entre enseignants0,255 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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