Kvantifikácia proteínov pomocou reduktívnej dimethylácie peptidov a MALDI-TOF MS analyzátora

Pavol MELICHER

Bakalářská práce

Qantification of proteins by reductive dimethylation of peptides and MALDI-TOF MS analyser

Anotace:

Kvantitatívna proteomika je technológia zaoberajúca sa štúdiom zmien v abundancii proteínov v organizme. V súčasnosti je najvhodnejšou voľbou kvantitatívnej analýzy hmotnostná spektrometria. S využitím tejto metódy môžu byť proteíny kvantifikované priamo technikou label-free alebo sú pred analýzou stabilne izotopovo derivované. Po naviazaní izotopovej značky na proteín alebo peptid dochádza ku charakteristickej zmene v jeho hmotnosti, ktorá je detekovaná a po úspešnej identifikácii analytu využitá na kvantifikáciu. Medzi základné techniky izotopového značenia patrí aj reduktívna dimetylácia. Prepokladom úspešnej derivatizácie je dostatočné štiepenie proteínu. V proteomických analýzach sa využíva niekoľko enzýmov, prvenstvo si však stále udržuje vysoko špecifický trypsín. Časť tejto práce je venovaná kvantitatívnej proteomike, hmotnostnej spektrometrii a často využívaným proteomickým enzýmom. Cieľom experimentálnej časti bola optimalizácia pracovného postupu štiepenia proteínu BSA. Po značení vzniknutých peptidov reduktívnou dimetyláciou boli peptidy prečistené pomocou StageTips a prebehla kvantifikácia použitím dvoch techník ESI-Q/TOF MS/MS a MALDI-TOF-MS. Získané kvantitatívne výsledky preukázali odlišnosť medzi použitými technikami a potvrdili, že MALDI-TOF-MS spojená s reduktívnou dimetyláciou je vhodná na kvantifikáciu jednoduchých proteínových vzoriek.

Abstract:

Quantitative proteomics is a technology that deals with the study of changes in protein abundance in the organism. At present, the most appropriate choice of quantitative analysis is mass spectrometry. Using this method, the proteins can be quantified directly or are stably isotopically derived before analysis. After the isotope label is bound to a protein or peptide, the characteristic change in its weight is detected and after successful identification of the analyte is used for its quantification. Reductive dimethylation is one of the basic isotopic labeling techniques. Sufficient protein digestion is a prerequisite for successful derivatization. Several enzymes are used in proteomic assays, but the specific trypsin is still the enzyme of choice. The part of this Bachelor Thesis is devoted to quantitative proteomics, mass spectrometry and the often used proteomic enzymes. The aim of the experimental part was to optimize the BSA protein digestion. After labeling of obtained peptides by reductive dimethylation, the peptides were purified by StageTips and quantitated using two techniques - ESI-Q/TOF MS/MS and MALDI-TOF-MS. The quantitative results obtained showed the difference between the techniques used and confirmed that MALDI-TOF-MS associated with reductive dimethylation is suitable for quantification of simple protein samples.

Klíčová slova

Kvantitatívna proteomika, stabilné izotopové značenie, enzýmy, MALDI-TOF-MS, ESI-MS/MS

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 10. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. René Lenobel, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biotechnologie a genové inženýrství