スルホ-NHS-SS-ビオチン誘導体化：リジンが豊富なタンパク質におけるPTMのマルディ質量分析のための汎用性のあるツール

MSによるタンパク質中のPTMSの発見には、検出されたタンパク質分解ペプチドのほぼ完全な配列カバレッジが必要です。残念ながら、複雑なサンプルでのイオン化効率が低いおよび/またはシグナル抑制のために、目的の配列フラグメントの質量分析がしばしば妨げられることがよくあります。いくつかのリジン残基が近くにある場合、トリプシンペプチドは質量分析には短すぎる可能性があります。さらに、修飾されたペプチドは、しばしば低化学量論に現れ、分析前に濃縮する必要があります。ここでは、リジン側鎖のスルホ-NHS-SS-SS-ビオチン誘導体の使用が、リジンに富むタンパク質のPTMの検出にどのように役立つかを示します。このラベルは、SSブリッジの削減と異なる試薬によるアルキル化によって調整できる質量シフトにつながります。低強度ペプチドは、ストレプトアビジンビーズを使用することにより濃縮できます。この方法を使用して、5リポキシゲナーゼの機能的に関連するプロテインキナーゼAリン酸化部位がMSによって初めて検出されました。さらに、メチル化とアセチル化は、ヒストンで明確に決定される可能性があります。

The discovery of PTMs in proteins by MS requires nearly complete sequence coverage of the detected proteolytic peptides. Unfortunately, mass spectrometric analysis of the desired sequence fragments is often impeded due to low ionization efficiency and/or signal suppression in complex samples. When several lysine residues are in close proximity tryptic peptides may be too short for mass analysis. Moreover, modified peptides often appear in low stoichiometry and need to be enriched before analysis. We present here how the use of sulfo-NHS-SS-biotin derivatization of lysine side chain can help to detect PTMs in lysine-rich proteins. This label leads to a mass shift which can be adjusted by reduction of the SS bridge and alkylation with different reagents. Low intensity peptides can be enriched by use of streptavidin beads. Using this method, the functionally relevant protein kinase A phosphorylation site in 5-lipoxygenase was detected for the first time by MS. Additionally, methylation and acetylation could be unambiguously determined in histones.