質量分析ベースのプロテオミクス分析のためのシステイン残基の修飾：事実と成果物

[Modification of cysteine residues for mass spectrometry-based proteomic analysis: facts and artifacts].

• K G Kuznetsova
• E M Solovyeva
• A V Kuzikov
• M V Gorshkov
• S A Moshkovskii

抄録

サンプル調製段階での質量分析プロテオミクス分析では、システイン残基間に形成されたタンパク質のジスルフィド結合の人為的な還元が行われます。そのような結合は、その本来の状態で保存されている場合、その後の酵素加水分解と研究結果の解釈を複雑にします。ジスルフィド結合の再形成を防ぐために、システイン残基は特殊な基によって保護されており、多くの場合、アルキル化によって保護されている。このレビューでは、試料調製時にシステイン残基を修飾するために使用される方法と、この段階で起こりうるアーチファクトについて考察する。特に、他のアミノ酸残基とのアルキル化剤の有害反応について記述する。質量分析プロテオミクス分析においてシステイン残基を保護するために使用される最も一般的なアルキル化化合物は、ヨードアセトアミドである。しかしながら、この分野の文献の分析は、この試薬が、クロロアセトアミドおよびアクリルアミドのような使用される他の薬剤よりも多くの有害反応を引き起こすことを示している。後者は、より広範な使用を推奨することができる。また、レビューでは、システイン残基修飾の特徴と、翻訳後修飾および単一ヌクレオチド置換のタンパク質生成物の検索効率への影響についても議論しています。

Mass spectrometric proteomic analysis at the sample preparation stage involves the artificial reduction of disulfide bonds in proteins formed between cysteine residues. Such bonds, when preserved in their native state, complicate subsequent enzymatic hydrolysis and interpretation of the research results. To prevent the re-formation of the disulfide bonds, cysteine residues are protected by special groups, most often by alkylation. In this review, we consider the methods used to modify cysteine residues during sample preparation, as well as possible artifacts of this stage. Particularly, adverse reactions of the alkylating agents with other amino acid residues are described. The most common alkylating compound used to protect cysteine residues in mass spectrometric proteomic analysis is iodoacetamide. However, an analysis of the literature in this area indicates that this reagent causes more adverse reactions than other agents used, such as chloroacetamide and acrylamide. The latter can be recommended for wider use. In the review we also discuss the features of the cysteine residue modifications and their influence on the efficiency of the search for post-translational modifications and protein products of single nucleotide substitutions.

質量分析計による分析では、象牙井のプロテオーム解析を行い、その結果に基づいて、象牙井のプロテオーム解析を行います。ここでは、自然の中での生活の中での生活の中での生活の中での生活の中での生活の中での生活の中での生活の中での生活の中での生活の中での生活の中での生活の中での生活を紹介しています。将軍のお名前は「お名前」ではなく、「お名前」と「お名前」です。V dannom obzore rassmotreny ispol'zuemye sposoby modifikatsii ostatkov tsisteina vo vremia probopodgotovki, a takzhe vozmozhnye artefakty éこのようにして、そのような強力な薬剤を使って分析することができるのです。檀井の文献や文献を調べて、その結果を分析するために、檀井の試薬を使って分析したり、化学薬品を使って分析して、その結果を分析したりします。Poslednie mogut byt' rekomendovany dlia bolee shirokogo ispol'zovaniia.そのような場合には、そのような変更を行うことはできませんが、そのような場合には、そのような変更を行うことはできませんのでご注意ください。

Mass-spektrometricheskiĭ proteomnyĭ analiz na stadii probopodgotovki vkliuchaet v sebia iskusstvennoe vosstanovlenie disul'fidnykh sviazeĭ, obrazovannykh ostatkami tsisteina. Takie sviazi pri ikh sokhranenii v nativnom sostoianii zatrudniaiut posleduiushchiĭ fermentativnyĭ gidroliz i interpretatsiiu rezul'tatov issledovaniia. Dlia predotvrashcheniia povtornogo obrazovaniia disul'fidnykh sviazeĭ ostatki tsisteina zashchishchaiut spetsial'nymi gruppami, chashche vsego putem alkilirovaniia. V dannom obzore rassmotreny ispol'zuemye sposoby modifikatsii ostatkov tsisteina vo vremia probopodgotovki, a takzhe vozmozhnye artefakty étogo étapa, v chastnosti, pobochnye reaktsii ispol'zuemykh dlia étogo alkiliruiushchikh agentov s drugimi aminokislotnymi ostatkami. Naibolee rasprostranennym alkiliruiushchim soedineniem dlia zashchity ostatkov tsisteina v mass-spektrometricheskom proteomnom analize iavliaetsia ĭodatsetamid. Odnako dannye literatury v étoĭ oblasti ukazyvaiut na to, chto dannyĭ reagent vyzyvaet bol'she pobochnykh reaktsiĭ, chem drugie ispol'zuemye agenty, takie kak khloratsetamid i akrilamid. Poslednie mogut byt' rekomendovany dlia bolee shirokogo ispol'zovaniia. V obzore takzhe obsuzhdaiutsia osobennosti modifikatsii ostatkov tsisteina i ikh vliianie na éffektivnost' poiska posttransliatsionnykh modifikatsiĭ i belkovykh produktov genov, soderzhashchikh odnonukleotidnye zameny.