Entwicklung spaltbarer Quervernetzungsreagenzien für die Peptid- und Proteinstrukturanalyse

Abstract

Vier massenspektrometrisch spaltbare Quervernetzungsreagenzien wurden an ausgewählten Peptiden und Proteinen erprobt. N,N‘- Carbonyldiimidazol (CDI) zeigt an Peptiden und Proteinen (p53, GCAP-2) die Bildung von Harnstoffen und Urethanen aus Aminen und Alkoholen und kann zur automatisierten Datenauswertung verwendet werden. TEMPO-Bz-Linker liefert radikalische Spaltprodukte, welche durch free-radical-induced-peptide-sequencing (FRIPS) ansonsten unzugängliche Sequenzinformationen liefert. Der BrPU-Linker erzeugt durch Isotopenmuster und natürlichen Massendefekt von Brom (79Br und 81Br) charakteristische Isotopenmuster in den Produkten. Überlegungen zur automatisierten Datenauswertung durch Nutzung des Massendefekts oder natürlicher Isotopenmuster wurden diskutieret. Das synthetisierte Imidodicarbonsäurediimidazol (IDDI) stellt ein erweitertes und modifizierbares CDI dar. Versuche an IDDI zeigen, dass Biuret-artige Spaltungsstellen in der für Harnstoffe bekannten Weise fragmentieren.

Four mass spectrometrically cleavable cross-linking reagents were tested on selected peptides and proteins. N,N'-carbonyldiimidazole (CDI) shows the formation of ureas and urethanes from amines and hydroxyls on peptides and proteins (p53, GCAP-2), which can be used for automated data analysis. TEMPO-Bz-Linker generates radical cleavage products, which are formed by free-radical-induced-peptide-sequencing (FRIPS) and provides otherwise inaccessible sequence information. The BrPU linker generates characteristic isotopic patterns and natural mass defect in products by incorporation of bromine (79Br and 81Br) in the products. Considerations for automated data analysis by using the mass defect or natural isotope patterns were discussed. The synthesized imidodicarboxylic acid diimidazole (IDDI) represents an extended and modifiable CDI. Experiments on IDDI show that biuret-like cleavage sites can be fragment in the manner known for ureas.