Original title:
Využití radikálového značení proteinů pomocí Togniho činidel ve strukturní biologii
Translated title:
The use of protein radical footprinting by Togni reagents in structural biology
Authors:
Fojtík, Lukáš ; Kukačka, Zdeněk (advisor) ; Kolenko, Petr (referee) Document type: Master’s theses
Year:
2020
Language:
cze Abstract:
[cze][eng] Metody strukturní proteomiky, mezi které se řadí iontová mobilita, chemické zesítění či kovalentní značení, lze zařadit mezi významné metody studia struktury biomolekul. Tyto metody v posledních dekádách významně přispěly k rozšíření našich znalostí o funkci, dynamice a molekulárních interakcích biomolekul a napomohly tak k pochopení důležitých biologických procesů v buňce. My jsme se rozhodli toto portfolio metod dále rozšířit, a to o přístup využívající fluoralkylové radikály generované Togniho činidly bez nutnosti použít laser. Jako modelové biomolekuly byly zvoleny proteinogenní aminokyseliny, proteiny ubiquitin, a apo- a holoformy myoglobinu. Radikály byly indukovány kyselinou askorbovou a terminovány nadbytkem tryptofanu. Analýza produktů radikálového značení byla prováděna hmotnostní spektrometrií s vysokým rozlišením. V případě "Top down" analýzy byly testovány fragmentační techniky ETD, ECD-CID a v případě "Bottom up" byly proteiny štěpeny trypsinem a separovány na koloně s obrácenou fází spojenou s hmotnostním spektrometrem. V případě značení aminokyselin byly označeny všechny aromatické aminokyseliny a cystein. Následné mapování přístupnosti proteinového povrchu k rozpouštědlu fluoralkylovým radikálům přineslo strukturní informace, které jsou ve shodě se známou prostorovou strukturou...Structural proteomic methods such as an ion mobility mass spectrometry, chemical cross- linking or covalent labeling have been established as powerful tools for structural studies of biomolecules in general. These methods have significantly contributed to the expansion of our knowledge about biomolecular functions, their dynamics and molecular interactions and therefore led to the understanding of important biological processes occurring in a cell. We decided to spread these methods and we developed a new radical labeling technique relaying on Fluor-alkyl radicals that does not require a laser dissociation pf hydrogen peroxide. We exploited the potential of Togni reagents to form Fluor-alkyl radicals by reducing agent under native conditions. The induction of Fluor-alkyl radicals was triggered by ascorbic acid and the labeling pulse was stopped by tryptophan. The modified proteins were analyzed by top down or bottom up approach using high resolution mass spectrometry. In case of top down approach, several fragmentation techniques (CID-ECD, ETD) were tested for protein analysis while in case of bottom up approach the analyzed proteins were digested by trypsin and separated on reverse phase column online coupled to mass spectrometer. As the model biomolecules we chose a 20 proteinogenic amino acids...
Keywords:
covalent labeling; mass spectrometry; proteins; Togni reagents; hmotnostní spektrometrie; kovalentní značení; proteiny; Togniho činidla
Institution: Charles University Faculties (theses)
(web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository. Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/119754