Kemijski aktivirana fragmentacija proteina i peptida obilježenih 4-formilbenzensulfonskom kiselinom

doktorski rad

• Naslov (engleski): Chemically activated fragmentation of proteins and peptides labeled with 4-formylbenzensulfonic acid
• Autor: Luka Ozdanovac
• Mentor: Mario Cindrić (mentor)
• Član povjerenstva: Vesna Petrović Peroković (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Iva Juranović Cindrić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ivana Varenina (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Kemijski odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-07-17, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 54 - Kemija. Kristalografija. Mineralogija

Sažetak

Provedeno je istraživanje induciranja usmjerenog fragmentiranja peptida i proteina tandemnom spektrometrijom masa uz pomoć 4-formilbenzensulfonske kiseline (FBSA) i 4'-formilbenzo-18-kruna-6-etera (4fb18C6). Preduvjet postizanja usmjerene fragmentacije je kovalentno obilježavanje N-kraja peptida. Analiza nastalih produkata i fragmentnih iona provedena je vezanim sustavom nanotekućinske kromatografije i tandemne spektrometrije masa uz ionizaciju elektroraspršenjem. Reakcije derivatizacije, tj. reduktivne aminacije, provedene su u vodenom mediju pri pH 6 uz pomoć mikrovalnog zračenja. Selektivnim obilježavanjem N-kraja peptida s FBSA omogućena je kemijski aktivirana fragmentacija u pozitivnom i negativnom načinu rada spektrometra masa uz primjenu uvjeta za redukciju naboja. Stopa neželjenih reakcija je gotovo zanemariva, a dobiveni skup podataka osigurao je pouzdano sekvenciranje peptida de novo. S druge strane, obilježavanjem peptida 4fb18C6 reagensom i preklapanjem fragmentnih iona dobivenih tandemnom spektrometrijom masa istovjetnih intaktnih i derivatiziranih peptida omogućena je redukcija kemijskog šuma, te identifikacija proteina pomoću algoritma BLASTp pretragom NCBInr i UniProtKB/Swiss-Prot baza podataka. Razvijena metodologija derivatizacije uz sekvenciranje peptida de novo pouzdana je metoda za točno određivanje primarnog slijeda aminokiselina u peptidima i predstavlja novi alat u identifikaciji vrsta pretragom slovnih baza podataka.

Sažetak (engleski)

A research was conducted to on the induction of directed fragmentation of peptides and proteins by tandem mass spectrometry using 4-formylbenzenesulfonic acid (FBSA) and 4'-formylbenzo-18-crown-6-ether (4fb18C6). A prerequisite for achieving directed fragmentation is the covalent labeling of the N-terminus of the peptide. The analysis of the resulting products and fragment ions was carried out using a coupled system of nanoliquid chromatography and tandem mass spectrometry with electrospray ionization. The derivatization reactions, i.e. reductive amination, were carried out in an aqueous medium at pH 6 under microwave irradiation. Selective labeling of the N-terminus of peptides with FBSA enabled chemically activated fragmentation in both positive and negative modes of the mass spectrometer under charge reduction conditions. The rate of side reactions is almost negligible and the resulting data set ensured reliable de novo peptide sequencing. On the other hand, the labeling of peptides with the reagent 4fb18C6 and the overlap of fragment ions obtained from identical intact and derivatized peptides in tandem mass spectrometry allowed the reduction of chemical noise and the identification of proteins using the BLASTp algorithm by searching the NCBInr and UniProtKB/Swiss-Prot databases. The developed derivatization method with de novo peptide sequencing is a reliable method for the accurate determination of the primary amino acid sequence in peptides and represents a new tool for the identification of species by searching sequence databases.

• Ključne riječi: 4-formilbenzensulfonska kiselina; derivatizacija; krunasti eter; sekvenciranje de novo; spektrometrija masa
• Ključne riječi (engleski): 4-formylbenzenesulfonic acid; crown ether; de novo sequencing; derivatization; mass spectrometry
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:964410
• Datum promocije: 2024
• Projekt: Šifra: KK.01.1.1.07.0023; Naziv: Qua/Qua Protein: Kvantitativna i kvalitativna analiza proteina za potrebe biomedicine i biotehnološke industrije; Kratica: Qua/Qua Protein; Voditelj: Mario Cindrić; Pravna nadležnost: eu; Financijer: Europska komisija; Linija financiranja: European Regional Development Fund
• Studijski program: Naziv: Kemija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: doktorski studij; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica u području prirodnih znanosti (dr. sc. natur.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Opseg: 153 str. ; 30 cm
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2025-07-17
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-09-06 10:20:12