Aminosäureanalytik in Peptiden und Proteinen

Klassische und MS-assistierte Strategie zur Strukturaufklärung von Proteinen Gelelektrophorese Linear Maldi [1]

MALDI-Massenspektrometrie [2]

Chromatographische Trennung Klassische und MS-assistierte Strategie zur Strukturaufklärung von Proteinen Protein Gelelektrophorese Linear Maldi Enzymatischer Verdau Chromatographische Trennung Edman Sequenzierung [1]

Sanger-Abbau Frederick Sanger [4] SNAr und Rearomatisierung

Sanger-Abbau Frederick Sanger [4] Hydrolyse

Edman-Abbau pH > 8 55°C PITC Pehr Edman [5] Peptid PTC-Peptid ATZ-Aminosäure Pehr Edman [5] Bildung der Anilinothiazolinon-Aminosäure

Edman-Abbau ATZ-Aminosäure PTH-Aminosäure Pehr Edman [5] Bildung der Phenylthiohydantoin-Aminosäure

HPLC-Chromatogramm [6]

MALDI-MS Screening/ PSD-MALDI Chromatographische Trennung Klassische und MS-assistierte Strategie zur Strukturaufklärung von Proteinen Protein Gelelektrophorese Linear Maldi Enzymatischer Verdau MALDI-MS Screening/ PSD-MALDI Chromatographische Trennung Edman Sequenzierung Datenbank [1]

LC-MS/MS 1. Proteintrennung 2. Enzymatischer Verdau Isolation eines Protein mittels LC 2. Enzymatischer Verdau Spaltung des Proteins mit Proteasen, z.B. Trypsin 3. Massenspektrometrie Analyse der Peptide mittels Massenspektrometrie, Aufzeichnen einer Peak-List

LC-MS/MS [7]

Peptid-Fragmentierung [8]

LC-MS/MS [7]

LC-MS/MS [9]

Isolation eines Protein mittels LC 2. Enzymatischer Verdau 1. Proteintrennung Isolation eines Protein mittels LC 2. Enzymatischer Verdau Spaltung des Proteins mit Proteasen, z.B. Trypsin 3. Massenspektrometrie Analyse der Peptide mittels Massenspektrometrie, Aufzeichnen einer Peak-List 4. Verdau der Proteine in silico In silico Verdau der Proteine einer Datenbank, Erstellen einer theoretischen Peak-List 5. Vergleich Vergleich der theoretischen mit der experimentellen Peak-List um die beste Übereinstimmung zu finden

Take Home Verschiedene Methoden der Aminosäuresequenz-Bestimmung Besonders wichtig: Massenspektrometrie LC-MS/MS: 1) ProteintrennunG 2) enzymatischer Verdau 3) Massenspektrometrie 4) Proteinverdau in silico 5) Vergleich von Theorie und Experiment

Abbildungsverzeichnis: [1] S. Metzger: Massenspektrometrische Analytik komplexer Peptidgemische, Inaugural-Dissertation, Düsseldorf 2001 [2] https://biophysik.medizin.uni- leipzig.de/download/0/0/1852172845/5f7b608b2b0ccd5070f5402401999e15bf239150/fileadmin/biophy sik.medizin.uni-leipzig.de/uploads/dokumente/Lehre/ms_II_bc_ws0506.pdf (12.05.2019) [3] http://www.analytik.ethz.ch/praktika/phys_anal/MS/MS-Praktikum-2017.pdf (12.05.2019) [4] https://www.chemistryworld.com/features/the-sanger-success-story/3004849.article (12.05.2019) [5] https://de.wikipedia.org/wiki/Pehr_Edman (12.05.2019) [6] https://chemieplanet.org/wiki/HPLC (02.06.2019) [7] https://www.ia.uni-bremen.de/Lehre/MS2-3.pdf (02.06.2019) [8] http://pharmtech.pharmazie.uni-halle.de/deutsch/ag-biopharm/elastin-methoden.htm (02.06.2019) [9] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S209517791830011X (02.06.2019)

Literaturverzeichnis: Fehrenbach T. Analyse von Aminosäuren, Proteinen und Nitroderivaten in atmosphärischen Aerosolen und in Straßenstaub [Dissertation]. München: Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie Lehrstuhl für Hydrogeologie, Hydrochemie und Umweltanalytik der Technischen Universität; 2007. Freitag C. Quantifizierung von Aminosäuren in Infusionslösungen mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie- (Tandem) - Massenspektrometrie (HPLC-[MS/]MS), Methodenentwicklung und Validierung [Dissertation]. Würzburg: Fakultät für Chemie und Pharmazie der Julius-Maximilians-Universität; 2011. Metzger S. Massenspektrometrische Analytik komplexer Peptidgemische [Inaugural-Dissertation]. Düsseldorf: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der Heinrich-Heine-Universität; 2001. Sonsmann G. Massenspektrometrische Analyse von Peptiden und Peptidderivaten – Steuerung der Fragmentierung einfach und mehrfach geladener Ionen durch gezielte chemische Modifikationen [Inaugural-Dissertation]. Köln: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der Universität; 2001. Tinnefeld V. Methodenentwicklung zur Analyse von Proteinen und Proteinkomplexen mittels Cross-Linking und Massenspektrometrie [Dissertation]. Dortmund: Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen der Technischen Universität; 2017. http://www.lci-koeln.de/deutsch/veroeffentlichungen/lci-focus/lc-ms-ms-was-ist-das-eigentlich- (02.06.2019) https://www.univie.ac.at/nutrigenomics/teaching/vo_methoden/HPLC_MS.pdf (02.0.2019)