EP1622717A2 - Affinity-based enrichment of phosphorylated peptides and/or proteins - Google Patents

Affinity-based enrichment of phosphorylated peptides and/or proteins

Info

Publication number
EP1622717A2
EP1622717A2 EP04729634A EP04729634A EP1622717A2 EP 1622717 A2 EP1622717 A2 EP 1622717A2 EP 04729634 A EP04729634 A EP 04729634A EP 04729634 A EP04729634 A EP 04729634A EP 1622717 A2 EP1622717 A2 EP 1622717A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
proteins
phosphorylated peptides
substance
phosphorylated
affinity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04729634A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Vukic Soskic
André SCHRATTENHOLZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ProteoSys AG
Original Assignee
ProteoSys AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ProteoSys AG filed Critical ProteoSys AG
Publication of EP1622717A2 publication Critical patent/EP1622717A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3214Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating
    • B01J20/3217Resulting in a chemical bond between the coating or impregnating layer and the carrier, support or substrate, e.g. a covalent bond
    • B01J20/3219Resulting in a chemical bond between the coating or impregnating layer and the carrier, support or substrate, e.g. a covalent bond involving a particular spacer or linking group, e.g. for attaching an active group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/281Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • B01J20/286Phases chemically bonded to a substrate, e.g. to silica or to polymers
    • B01J20/289Phases chemically bonded to a substrate, e.g. to silica or to polymers bonded via a spacer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244Non-macromolecular compounds
    • B01J20/3246Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure
    • B01J20/3248Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one type of heteroatom selected from a nitrogen, oxygen or sulfur, these atoms not being part of the carrier as such
    • B01J20/3255Non-macromolecular compounds having a well defined chemical structure the functional group or the linking, spacer or anchoring group as a whole comprising at least one type of heteroatom selected from a nitrogen, oxygen or sulfur, these atoms not being part of the carrier as such comprising a cyclic structure containing at least one of the heteroatoms nitrogen, oxygen or sulfur, e.g. heterocyclic or heteroaromatic structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244Non-macromolecular compounds
    • B01J20/3265Non-macromolecular compounds with an organic functional group containing a metal, e.g. a metal affinity ligand
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/16Extraction; Separation; Purification by chromatography
    • C07K1/22Affinity chromatography or related techniques based upon selective absorption processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/38Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving specific interaction not covered by one or more of groups B01D15/265 - B01D15/36
    • B01D15/3804Affinity chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/54Sorbents specially adapted for analytical or investigative chromatography

Definitions

  • the spacer is inclusive of the at least two groups 2,5-, 3,4- and / or 3,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid or the corresponding one Benzolklaremethylester.
  • the sample can also be further purified.
  • the use of samples without further purification is particularly preferred, since in this way all phosphorylated peptides and / or proteins of interest can be enriched and / or examined in more detail in this way, as is of particular interest in the field of proteome research.
  • the sample is first brought into contact with a substance, as has already been described, so that interactions between the substance and the phosphorylated peptides and / or proteins can form from the sample.
  • unbound material in particular non-phosphorylated peptides and / or proteins, is removed from the substance. This can be done in particular by washing with suitable buffer solutions.
  • V 2 is, for example, 2,2'-dipicolylamine.
  • TBS Tris-buffered saline
  • TBS / Tween 0.1% Tween 20 in TBS
  • BCIP / NBT bromochloroindolyl phosphate / nitro blue tetrazolium
  • Figure 4 shows the results of dot blot screening.
  • Dot 1 shows sample 1, dot 2 sample 2, dot 3 sample 3, etc.
  • the antibody solution was poured away. Without allowing the blot to dry, the blot was washed four times with 50 ml of TBS / Tween for 5 min. washed. This washing solution was poured off again and the solution with the second antibody was added to the blot.
  • Zn lysis buffer: 10 mM imidazole-HCl, 40 mM Na-MES, 2 ⁇ M Zn (S0 4 ) 2 , 0.5% Zwittergent 3-10, 0.5% CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM Na 3 V0 4 , 0.2 mM Na pervanadate, 1x PIC, pH 5.5

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to a substance comprising a solid carrier that is connected to a spacer by means of a linker, said spacer comprising at least two defined groups. Said substance is suitable for using as an affinity material for enriching and/or isolating phosphorylated peptides and/or proteins. The inventive substance especially enables tyrosine-phosphorylated peptides and/or proteins to be enriched and/or isolated.

Description

Affinitätsanreicherung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen Affinity enrichment of phosphorylated peptides and / or proteins
Die Erfindung betrifft ein neues Material, welches zur Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen geeignet ist. Neben dem Material bzw. der Substanz betrifft die Erfindung ein Anreicherungs- und/oder Isolierungsverfahren von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen und ein Verfahren zur Herstellung der Substanz.The invention relates to a new material which is suitable for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins. In addition to the material or the substance, the invention relates to an enrichment and / or isolation process for phosphorylated peptides and / or proteins and a process for producing the substance.
Die Phosphorylie ung und Dephosphorylierung von Proteinen in der Zelle ist entscheidend für die Funktion von vielen biologischen Systemen. Durch die Phosphorylierung und Dephosphorylierung von Proteinen werden oftmals Signale im Organismus weitergegeben und insbesondere zahlreiche enzymatische Aktivitäten gesteuert. Phosphorylierungen sind daher ein entscheidender Faktor für die Signaltransduktionsketten in lebenden Zellen. Die Erforschung von phosphorylierten Proteinen ist somit von besonderem Interesse. Im Rahmen der Proteomforschung wurde in diesem Zusammenhang der Ausdruck „Phosphoproteom" geprägt, mit welchem die Untersuchung von im wesentlichen allen phosphorylierten Proteinen ei- ner Zelle umschrieben wird. In den letzten Jahren hat sich gerade die Phosphoproteom-Forschung weiterentwickelt, da verschiedene Anreicherungsprotokolle für Phosphoproteine oder Phosphopeptide optimiert wurden, Fraktionierungsmethoden verbessert wurden und insbesondere die multidimensionale" Chromatographie weiterentwickelt wurde, um so die Phosphoproteine, weiche im allgemeinen nur in sehr geringer Konzentration vorhanden sind, einer Analyse überhaupt erst einmal zugänglich machen zu können.The phosphorylation and dephosphorylation of proteins in the cell is crucial for the function of many biological systems. The phosphorylation and dephosphorylation of proteins often transmit signals in the organism and in particular control numerous enzymatic activities. Phosphorylation is therefore a crucial factor for the signal transduction chains in living cells. Research into phosphorylated proteins is therefore of particular interest. In the context of proteome research, the term "phosphoproteome" was coined to describe the study of essentially all phosphorylated proteins in a cell. In recent years, phosphoproteome research in particular has developed further, since different enrichment protocols for phosphoproteins or phosphopeptides were optimized fractionation methods have been improved and in particular the multi-dimensional "chromatography was further developed so that phosphoproteins soft generally are present in very low concentrations, to make an analysis in the first place once accessible.
Bisher eingesetzte Methoden zur Anreicherung und Identifizierung von phosphorylierten Proteinen beinhalten meist ein radioaktives Markieren mit 32P-markiertem ATP und nachfolgender SDS-Polyacrylamidgelelek- trophorese oder Dünnschichtchromatographie. Auch eine Edman-Se- quenzierung kann zur Identifizierung der phosphorylierten Proteine durchgeführt werden.Methods used to date for the enrichment and identification of phosphorylated proteins usually include radioactive labeling with 32 P-labeled ATP and subsequent SDS polyacrylamide gel electrophoresis or thin-layer chromatography. Edman sequencing can also be used to identify the phosphorylated proteins.
Ein allgemeines Problem bei der Untersuchung von Proteinen, die an Signalübertragungskaskaden beteiligt sind, wie insbesondere die phosphorylierten Proteine, ist, daß diese Proteine im allgemeinen nur in sehr geringer Menge exprimiert werden und die Stöchiometrie der Phosphorylierung im allgemeinen relativ niedrig ist. Traditionelle Methoden zur Untersuchung und insbesondere zur Identifizierung dieser Proteine sind daher oftmals nicht geeignet, da die hierfür erforderlichen Proteinmengen nur mit sehr großen Schwierigkeiten bereitgestellt werden können.A common problem in the study of proteins involved in signaling cascades, such as the phosphorylated proteins in particular, is that these proteins are generally only expressed in very small amounts and the stoichiometry of the phosphorylation is generally relatively low. Traditional methods for the investigation and in particular for the identification of these proteins are therefore often not suitable, since the amounts of protein required for this can only be provided with great difficulty.
Wegen ihrer besonderen Empfindlichkeit, Vielseitigkeit und Geschwindigkeit hat sich die Massenspektrometrie als sehr geeignete Methode zur Untersuchung von Phosphorylierungen erwiesen. In verschiedenen Studien hat sich jedoch gezeigt, daß das lonensignal, welches durch phosphorylierte Peptide verursacht ist, in signifikanter Weise durch die Gegenwart von nicht-phosphorylierten Peptiden unterdrückt wird. Daher ist es erforderlich, die phosphorylierten Proteine oder Peptide gegenüber den nicht-phosphorylierten Proteinen oder Peptiden weiter anzureichern, um so eine bessere Detektierbarkeit der phosphorylierten Stellen zu ermöglichen.Because of its special sensitivity, versatility and speed, mass spectrometry has proven to be a very suitable method proven for the study of phosphorylations. However, various studies have shown that the ion signal caused by phosphorylated peptides is significantly suppressed by the presence of non-phosphorylated peptides. It is therefore necessary to further enrich the phosphorylated proteins or peptides compared to the non-phosphorylated proteins or peptides in order to make the phosphorylated sites more detectable.
Eine herkömmliche Methode zur Anreicherung von Phosphoproteinen verwendet phosphospezifische Antikörper für eine Affinitätsreinigung der phosphorylierten Proteine oder Peptide. Insbesondere die Verwendung von Antiphosphotyrosin-Antikörpem hat sich hier als erfolgreich erwiesen, wohingegen der Einsatz von Antikörpern gegen Phosphoserin- oder Phosphothreonin-enthaltende Proteine noch nicht so oft beschrieben wurde. Eine Alternative zur Anreicherung durch Antikörper ist die Verwendung von immobilisierter Metallaffinitäts-Chromatographie (IMAC). Dieses Verfahren basiert auf der Affinität der negativ geladenen Phosphatgruppen der anzureichernden Proteine für positiv geladene Metall- ionen, wie beispielsweise Fe3+ oder Ga3+, welche auf einem chromatographischen Träger immobilisiert sind. IMAC wurde bereits in Kombination mit „electro spray ionization" (ESI)-Tandem-Massenspektrometrie (Stensballe et al., Proteomics 1 (2001 ), 207-222) oder „matrix-assisted laser desorption/ionization" (MALDI)-Massenspektrometrie (MS) und al- kalischer Phosphatase-Behandlung für die Bestimmung der Phosphory- lierungsstellen eingesetzt (Raska et al., Anal. Chem. 74 (2002), 3429- 3433).A conventional method of enriching phosphoproteins uses phosphospecific antibodies for affinity purification of the phosphorylated proteins or peptides. In particular, the use of antiphosphotyrosine antibodies has proven to be successful here, whereas the use of antibodies against phosphoserine or phosphothreonine-containing proteins has not yet been described so often. An alternative to antibody enrichment is to use immobilized metal affinity chromatography (IMAC). This method is based on the affinity of the negatively charged phosphate groups of the proteins to be enriched for positively charged metal ions, such as Fe 3+ or Ga 3+ , which are immobilized on a chromatographic support. IMAC has already been used in combination with "electro spray ionization" (ESI) tandem mass spectrometry (Stensballe et al., Proteomics 1 (2001), 207-222) or "matrix-assisted laser desorption / ionization" (MALDI) mass spectrometry ( MS) and alkaline phosphatase treatment for the determination of the phosphorylation sites (Raska et al., Anal. Chem. 74 (2002), 3429-3433).
Der Vorteil dieser herkömmlichen Methoden ist, daß hierdurch das ge- samte Phosphoproteom einer Zelle isoliert werden kann. Allerdings stellen sich insbesondere bei der Untersuchung von Phosphotyrosin-ent- haltenden Proteinen oder Peptiden besondere Probleme, da der Gehalt von Phosphotyrosin in Proteinen in beispielsweise Vertebraten-Zellen nur etwa 0,05 % im Vergleich mit dem Gehalt von Phosphoserin (etwa 90 %) und Phosphothreonin (etwa 10 %) ausmacht.The advantage of these conventional methods is that they can isolate the entire phosphoproteome of a cell. However, particular problems arise when examining phosphotyrosine-containing proteins or peptides, since the content of phosphotyrosine in proteins in, for example, vertebrate cells is only about 0.05% compared to the content of phosphoserine (about 90%) and phosphothreonine (about 10%).
Ojida et al. (J. Am. Chem. Soc. 124 (2002), 6256-6258) beschreiben zur Untersuchung von tyrosinphosphorylierten Proteinen einen fluoreszierenden Chemosensor, der mit einer phosphorylierten Peptidoberfläche interagiert. Die Autoren konnten zeigen, daß Anthrazin-Derivate mit zwei Zink(ll)-Dipicolylaminresten selektiv phosphorylierte Peptide binden und so eine Änderung des Fluoreszenzspektrums bewirken. Mit einem solchen fluoreszierenden Chemosensor können phosphorylierte Peptide in wäßriger Lösung nachgewiesen werden. Eine besondere Spezifität zeigen die hier beschriebenen Anthrazinderivate für Phosphotyrosin-ent- haltende Peptide. Mito-oka et al. (Tetrahedron Letters 42 (2001 ), 7059- 7062) beschreiben, dass ähnliche Komponenten Dihistidin- Sequenzmotive von Peptiden binden können.Ojida et al. (J. Am. Chem. Soc. 124 (2002), 6256-6258) describe a fluorescent chemosensor which interacts with a phosphorylated peptide surface for the investigation of tyrosine-phosphorylated proteins. The authors were able to show that anthrazine derivatives with two zinc (II) dipicolylamine residues selectively bind phosphorylated peptides and thus cause a change in the fluorescence spectrum. With such a fluorescent chemosensor, phosphorylated peptides can be detected in aqueous solution. The anthrazine derivatives described here show a particular specificity for peptides containing phosphotyrosine. Mito-oka et al. (Tetrahedron Letters 42 (2001), 7059-7062) describe that similar components can bind dihistidine sequence motifs from peptides.
Da Tyrosinphosphorylierungen in der lebenden Zelle insbesondere bei der Signaltransduktion und bei anderen Regulationsmechanismen eine besondere Rolle spielen, stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein gegenüber herkömmlichen Methoden verbessertes Verfahren bereitzustellen, mit welchem an Tyrosin phosphorylierte Peptide und/oder Proteine angereichert und/oder isoliert werden können.Since tyrosine phosphorylation plays a special role in the living cell, in particular in signal transduction and in other regulatory mechanisms, the object of the invention is to provide a method which is improved over conventional methods and with which peptides and / or proteins phosphorylated on tyrosine are enriched and / or isolated can.
Diese Aufgabe wird durch eine Substanz, wie sich im Anspruch 1 beschrieben ist, gelöst. Anspruch 8 beschreibt ein Anreicherungs- bzw. isolierungsverfahren, welches eine entsprechende Substanz einsetzt. Die Ansprüche 11 , 13 und 15 befassen sich mit der Verwendung dieser Substanz bzw. mit einem entsprechenden Affinitätsmaterial. Mit dem Anspruch 16 wird ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Substanz beansprucht. Die abhängigen Ansprüche betreffen verschiedene bevorzugte Ausführungsformen dieser Aspekte der Erfindung. Durch Bezugnahme wird hiermit der Wortlaut sämtlicher Ansprüche zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a substance as described in claim 1. Claim 8 describes an enrichment or isolation process which uses a corresponding substance. Claims 11, 13 and 15 deal with the use of this substance or with a corresponding affinity material. Claim 16 claims a process for producing the substance according to the invention. The dependent claims relate to various preferred embodiments of these aspects of the invention. The wording of all claims is hereby incorporated by reference into the content of the description.
Erfindungsgemäß wird eine Substanz bereitgestellt, die als Affinitätsmaterial zur Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen geeignet ist. Diese Substanz umfaßt einen festen Träger, der über einen Linker mit einem Spacer verbunden ist. Dieser Spacer trägt mindestens zwei Gruppen, welche durch die folgende allgemeine Formel beschrieben sind:According to the invention, a substance is provided which is suitable as an affinity material for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins. This substance comprises a solid carrier which is connected to a spacer via a linker. This spacer carries at least two groups, which are described by the following general formula:
In dieser Formel bedeutenMean in this formula
X, Y: CR', N, S und/oder O;X, Y: CR ', N, S and / or O;
Z: CR"2 und/oder (CR")2;Z: CR " 2 and / or (CR") 2 ;
R\ R": H, Alkyl, Halogenyl und/oder O-Alkyl; undR \ R ": H, alkyl, halogenyl and / or O-alkyl; and
M: M A |3+ und/oder Ga .3+M: M A | 3+ and / or Ga .3+
Zur Veranschaulichung ist die erfindungsgemäße Substanz in Fig. 1 graphisch dargestellt. Hierbei stehen die verschiedenen Buchstaben für die bereits beschriebenen Bedeutungen. Diese Substanz und hierbei insbesondere der Spacer mit diesen mindestens zwei Gruppen weist eine hohe Affinität zu phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen auf. Diese Substanz bindet entsprechende Peptide und/oder Proteine mit großer Affinität und ermöglicht daher eine An- reicherung und/oder Isolierung dieser Peptide und/oder Proteine aus einer Probe. Durch die Immobilisierung dieser hochaffinen Komponente kann die Substanz als Affinitätsmaterial eingesetzt werden, welches beispielsweise wie ein übliches säulenchromatographisches Material verwendet wird. Daher kann diese Substanz mit Protokollen, wie sie sich dem Fachmann ohne weiteres erschließen, für die Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen aus einer Probe verwendet werden. Als besonders vorteilhaft haben sich Zink-Komplexe der erfindungsgemäßen Substanzen erwiesen.For illustration, the substance of the invention is shown graphically in FIG. 1. The different letters stand for the meanings already described. This substance, and in particular the spacer with these at least two groups, has a high affinity for phosphorylated peptides and / or proteins. This substance binds corresponding peptides and / or proteins with great affinity and therefore enables these peptides and / or proteins to be enriched and / or isolated from a sample. By immobilizing this high affinity component, the substance can be used as an affinity material, which is used, for example, like a conventional column chromatography material. This substance can therefore be used with protocols, as are readily apparent to the person skilled in the art, for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins from a sample. Zinc complexes of the substances according to the invention have proven to be particularly advantageous.
Die erfindungsgemäße Substanz ist insbesondere dazu geeignet, phosphorylierte Peptide und/oder Proteine anzureichern bzw. zu isolieren, die an einem oder mehreren Tyrosinresten phosphoryliert (pTyr) sind. Die erfindungsgemäße Substanz bzw. die Substanzen lassen sich daher auch als synthetische pTyr-Rezeptoren umschreiben. In einer be- vorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Substanz handelt es sich bei der Gruppe um ein Derivat von 2,2'-Dipicolylamin. Eine entsprechende erfindungsgemäße Substanz weist eine besonders hohe Affinität zu tyrosinphosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen auf.The substance according to the invention is particularly suitable for enriching or isolating phosphorylated peptides and / or proteins which are phosphorylated (pTyr) on one or more tyrosine residues. The substance or substances according to the invention can therefore also be described as synthetic pTyr receptors. In a preferred embodiment of the substance according to the invention, the group is a derivative of 2,2'-dipicolylamine. A corresponding substance according to the invention has a particularly high affinity for tyrosine-phosphorylated peptides and / or proteins.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Substanz umfaßt der Spacer einen oder mehrere aromatische Ringe. Hierbei handelt es sich insbesondere um mono-, bi- und/oder tricyclische aromatische Ringe. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Spacer um einen Dimethylbenzolsäuremethylester, der noch weitere Reste auf- weisen kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgangsverbindung für den Spacer durch folgende Formel gekennzeichnet: In a preferred embodiment of the substance according to the invention, the spacer comprises one or more aromatic rings. These are in particular mono-, bi- and / or tricyclic aromatic rings. Advantageously, the spacer is a methyl dimethylbenzate, which may also have further residues. In a particularly preferred embodiment, the starting compound for the spacer is characterized by the following formula:
Hierbei bedeutenHere mean
R-i, R2: H, Alkyl, Halogenyi, O-Alkyl und/oder mono- oder bicyclische aromatische Ringe.Ri, R 2 : H, alkyl, halogenyl, O-alkyl and / or mono- or bicyclic aromatic rings.
In ganz besonders bevorzugten Ausführungsformen ist der Spacer 2,5-, 3,4- und/oder 3,5-Dimethylbenzolsäuremethylester bzw. ein entsprechendes Derivat.In very particularly preferred embodiments, the spacer is 2,5-, 3,4- and / or 3,5-dimethylbenzenic acid methyl ester or a corresponding derivative.
Bevorzugterweise ist der Linker zwischen dem Spacer und dem festen Träger mindestens eine Amid-, Ester-, Carbamoyl-, Ether- und/oder Thi- oetherbindung. Die konkrete Ausgestaltung des Linkers bzw. der Linker- Verbindung hängt selbstverständlich von der Wahl des Trägermaterials und der Zusammensetzung des Spacers ab.The linker between the spacer and the solid support is preferably at least one amide, ester, carbamoyl, ether and / or thioether bond. The specific design of the linker or the linker connection naturally depends on the choice of the carrier material and the composition of the spacer.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Substanz ist der Spacer inklusiv der mindestens zwei Gruppen 2,5-, 3,4- und/oder 3,5-Bis[(2,2'-Dipicolylamino)methyl]benzolsäure bzw. der entsprechende Benzolsäuremethylester.In a very particularly preferred embodiment of the substance according to the invention, the spacer is inclusive of the at least two groups 2,5-, 3,4- and / or 3,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid or the corresponding one Benzolsäuremethylester.
Bevorzugterweise handelt es sich bei dem festen Träger um Glas, Sili- cat, Gold und/oder mindestens ein organisches Polymer. Allgemein sind hierfür im Prinzip alle üblichen Trägermaterialien einsetzbar, die für chromatographische Anwendungen geeignet sind. Vorteilhaft sind beispielsweise Chromatographiematerialien in Kügelchenform, wie sie üblicherweise für die Säulenchromatographie eingesetzt werden. Bevorzugte Beispiele hierfür sind Fraktogel oder Sepharose, insbesondere Sepharose 4B. Die Wahl des Trägermaterials ist jedoch nicht auf solche Materialien beschränkt, die für Säulenchromatographie einsetzbar sind. Vielmehr umfaßt die Erfindung auch Materialien, wie sie für andere Affi- nitätsanreicherungsmethoden geeignet sind. Beispielsweise kann es sich bei dem Träger um ein solches Material handeln, welches für eine Dünnschichtchromatographie geeignet ist.The solid support is preferably glass, silicate, gold and / or at least one organic polymer. In general, all usual carrier materials that are suitable for chromatographic applications are suitable. Chromatography materials in the form of beads, as are usually used for column chromatography, are advantageous. Preferred examples of this are Fractogel or Sepharose, in particular Sepharose 4B. However, the choice of the carrier material is not restricted to those materials which can be used for column chromatography. Rather, the invention also encompasses materials as are suitable for other affinity enrichment methods. For example, the support can be a material that is suitable for thin-layer chromatography.
Weiterhin umfaßt die Erfindung ein Verfahren zur Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen aus einer Probe. Unter Probe ist hier im allgemeinen eine Probe aus biologischem Material zu verstehen. Beispielsweise kann es sich hierbei um ein Zellextrakt, ein Gewebeextrakt oder ähnliches handeln. Insbesondere können hierfür sämtliche Proteine von Zellen aus einer Zellkultur aufgearbeitet werden. Eine entsprechende Probe kann andererseits auch beispielsweise aus der Aufarbeitung von Biopsiematerial und/oder aus be- stimmtem Organgewebe stammen. Andererseits können auch Proben pflanzlichen Ursprungs, bakterielle Proben oder Proben aus Pilzen in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Die Proben können hierbei entweder ohne weitergehende Aufreinigung eingesetzt werden, so daß beispielsweise nur der von Zelltrümmern befreite Zellextrakt verwendet wird. Andererseits kann die Probe auch weiter aufgereinigt sein. Besonders bevorzugt ist jedoch die Verwendung von Proben ohne weitere Aufreinigung, da in diesen Proben auf diese Weise sämtliche phosphorylierten Peptide und/oder Proteine von Interesse angereichert und/ oder näher untersucht werden können, wie es insbesondere im Be- reich der Proteomforschung von Interesse ist. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst die Probe mit einer Substanz, wie sie bereits beschrieben wurde, in Kontakt gebracht, so daß sich Wechselwirkungen zwischen der Substanz und den phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen aus der Probe ausbilden kön- nen. In einem weiteren Schritt wird nicht-gebundenes Material, also insbesondere nicht-phosphorylierte Peptide und/oder Proteine, von der Substanz entfernt. Dies kann insbesondere durch Waschen mit geeigneten Pufferlösungen erfolgen. Im weiteren werden die phosphorylierten Peptide und/oder Proteine, also die mit der Substanz wechselwirkenden Peptide und/oder Proteine, eluiert, d. h. also von der Substanz getrennt. Auch dies erfolgt vorteilhafterweise wieder durch Wahl von geeigneten Pufferbedingungen und/oder durch Änderung der Temperatur oder ähnliches. Dieser Elutionsschritt muß nicht zwingend durchgeführt werden. Insbesondere in Abhängigkeit von der gewählten Analysemethode oder allgemein der Zielsetzung, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angestrebt wird, kann es vorteilhaft sein, daß die phosphorylierten Peptide und/oder Proteine nicht von dem Affinitätsmateriai abgetrennt werden. Ein geeignetes Protokoll zur Durchführung des Verfahrens und insbesondere die Wahl geeigneter Pufferbedingungen wird sich dem Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres erschließen.The invention further comprises a method for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins from a sample. Here, a sample is generally understood to mean a sample made of biological material. For example, this can be a cell extract, a tissue extract or the like. In particular, all proteins of cells from a cell culture can be processed for this purpose. On the other hand, a corresponding sample can also originate, for example, from the processing of biopsy material and / or from certain organ tissue. On the other hand, samples of plant origin, bacterial samples or samples from fungi can also be used in the method according to the invention. The samples can either be used without further purification, so that, for example, only the cell extract freed from cell debris is used. On the other hand, the sample can also be further purified. However, the use of samples without further purification is particularly preferred, since in this way all phosphorylated peptides and / or proteins of interest can be enriched and / or examined in more detail in this way, as is of particular interest in the field of proteome research. According to the method according to the invention, the sample is first brought into contact with a substance, as has already been described, so that interactions between the substance and the phosphorylated peptides and / or proteins can form from the sample. In a further step, unbound material, in particular non-phosphorylated peptides and / or proteins, is removed from the substance. This can be done in particular by washing with suitable buffer solutions. Furthermore, the phosphorylated peptides and / or proteins, that is to say the peptides and / or proteins interacting with the substance, are eluted, that is to say separated from the substance. This also advantageously takes place again by choosing suitable buffer conditions and / or by changing the temperature or the like. This elution step does not necessarily have to be carried out. In particular depending on the analytical method chosen or generally the objective that is sought with the method according to the invention, it can be advantageous that the phosphorylated peptides and / or proteins are not separated from the affinity material. A suitable protocol for carrying out the method and in particular the selection of suitable buffer conditions will be readily apparent to the person skilled in the art in this field.
In der oder den eluierten Fraktionen nach Durchführung dieses Verfahrens befinden sich die nun angereicherten bzw. isolierten phosphorylierten Peptide und/oder Proteine aus der Probe. Diese Peptide und/oder Proteine können im weiteren noch weiter je nach Bedarf bearbeitet oder noch weiter gereinigt werden. Dies kann beispielsweise durch eine wiederholte Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder auch durch andere Reinigungsmethoden erreicht werden.The now enriched or isolated phosphorylated peptides and / or proteins from the sample are in the or the eluted fractions after carrying out this method. These peptides and / or proteins can further be processed or further purified as required. This can be achieved, for example, by repeatedly carrying out the method according to the invention or by other cleaning methods.
Besonders bevorzugt ist es, die phosphorylierten und vorzugsweise eluierten Peptide und/oder Proteine im weiteren zu analysieren und gegebenenfalls zu identifizieren. Dies kann mit herkömmlichen Methoden, insbesondere mit ein- und/oder zweidimensionaler Polyacrylamidgelel- ektrophorese und/ oder massenspektrometrischen Methoden erfolgen. Mit besonderem Vorteil erfolgt eine Analyse der angereicherten bzw. isolierten phosphorylierten Peptide und/oder Proteine mit mas- senspektromethschen Methoden. Hierbei ist insbesondere eine „electro spray ionization" (ESI)-Tandem-Massenspektromethe oder die sogenannte „matrix-assisted laser desorption/ionization" (MALDI)- Massenspektrometrie bevorzugt. Insbesondere diese Methoden haben sich bereits für die Untersuchung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen als besonders geeignet herausgestellt. Selbstverständlich werden auch andere Analysenmethoden von der Erfindung umfaßt, wie sie sich dem Fachmann erschließen.It is particularly preferred to further analyze and, if necessary, identify the phosphorylated and preferably eluted peptides and / or proteins. This can be done with conventional methods, in particular with one- and / or two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis and / or mass spectrometric methods. Analysis of the enriched or isolated phosphorylated peptides and / or proteins is particularly advantageous using mass spectrometric methods. An “electro spray ionization” (ESI) tandem mass spectrometer or the so-called “matrix-assisted laser desorption / ionization” (MALDI) mass spectrometry are particularly preferred. These methods in particular have already proven to be particularly suitable for the investigation of phosphorylated peptides and / or proteins. Of course, the invention also encompasses other methods of analysis as will become apparent to those skilled in the art.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugterweise dadurch ge- kennzeichnet, daß die anzureichernden phosphorylierten Peptide und/ oder Proteine an einem oder mehreren Tyrosinresten ein- oder mehrfach phosphoryliert sind. Die Spezifität der erfindungsgemäßen Substanz für tyrosinphosphorylierte Peptide und/oder Proteine bzw. für an anderer Stelle phosphorylierte Peptide und/oder Proteine wird vor allem durch die Wahl der mindestens zwei Gruppen geprägt, die sich am Spacer gemäß Fig. 1 befinden. Im Gegensatz zu threonin- und/oder se- rinphosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen sind vor allem tyrosinphosphorylierte Peptide und/ oder Proteine an Signaltransduktions- und Regulationsvorgängen in der Zelle beteiligt. Sie sind daher von beson- derem biologischem Interesse. Das Problem herkömmlicher Untersuchungsmethoden für tyrosinphosphorylierte Peptide und/oder Proteine liegt vor allem darin, daß die tyrosinphosphorylierten Peptide und/oder Proteine im Vergleich mit an anderer Stelle phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen in nur ausgesprochen geringer Konzentration in der Zelle vorliegen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es nun möglich, insbesondere diese besonders seltenen phosphorylierten Peptide und/oder Proteine spezifisch anzureichern bzw. zu isolieren und somit einer Untersuchung zugänglich zu machen. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, durch die spezifische Anreicherung bzw. Isolierung von allen tyrosinphosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen einer Zelle, einen Gesamtüberblick über diese sehr wichtigen Schaltstellen der Zelle zu liefern, wie es insbesondere das Ziel der Phosphoproteomforschung ist.The method according to the invention is preferably characterized in that the phosphorylated peptides and / or proteins to be enriched are phosphorylated one or more times on one or more tyrosine residues. The specificity of the substance according to the invention for tyrosine-phosphorylated peptides and / or proteins or for peptides and / or proteins phosphorylated elsewhere is primarily shaped by the choice of the at least two groups which are located on the spacer according to FIG. 1. In contrast to threonine and / or serine phosphorylated peptides and / or proteins, tyrosine phosphorylated peptides and / or proteins in particular are involved in signal transduction and regulation processes in the cell. They are therefore of particular biological interest. The problem of conventional investigation methods for tyrosine-phosphorylated peptides and / or proteins lies primarily in the fact that the tyrosine-phosphorylated peptides and / or proteins are only present in an extremely low concentration in the cell in comparison with peptides and / or proteins phosphorylated elsewhere. With the method according to the invention, it is now possible to specifically enrich and / or isolate these particularly rare phosphorylated peptides and / or proteins, and thus to make it accessible to an investigation. In addition, the method according to the invention makes it possible, through the specific enrichment or isolation of all tyrosine-phosphorylated peptides and / or proteins of a cell, to provide an overall overview of these very important switching points of the cell, as is the aim of phosphoproteome research in particular.
Weiterhin umfaßt die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Substanz, wie sie bereits beschrieben wurde, als Affinitätsmaterial zur Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/ oder Proteinen. Insbesondere handelt es sich bei dem anzureichernden bzw. zu isolierenden Peptiden und/oder Proteinen um tyrosinphosphorylierte Peptide und/oder Proteine. Bezüglich weiterer Merkmale dieser erfindungsgemäßen Verwendung wird auch die obige Beschreibung verwiesen.Furthermore, the invention comprises the use of the substance according to the invention, as has already been described, as an affinity material for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins. In particular, the peptides and / or proteins to be enriched or isolated are tyrosine-phosphorylated peptides and / or proteins. With regard to further features of this use according to the invention, reference is also made to the above description.
Weiterhin umfaßt die Erfindung ein Affinitätsmaterial zur Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen. Auch diesbezüglich wird auf die obige Beschreibung verwiesen. Insbe- sondere ist dieses Affinitätsmaterial dadurch gekennzeichnet, daß das Affinitätsmaterial ein säulenchromatographisches Material ist. Dies hat den Vorteil, daß hiermit das Verfahren zur Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen mit allgemein üblichen Protokollen aus der Proteinreinigung durchgeführt werden kann, wobei die Anpassung herkömmlicher Protokolle an dieses bestimmte Affinitätsmaterial für einen Fachmann ohne weiteres zu bewältigen ist. Neben säulenchromatographischen Materialien kann das Affinitätsmaterial selbstverständlich auch so ausgestaltet sein, daß es für andere Affinitätsreinigungen geeignet ist. So kann das Affinitätsmaterial beispielsweise so ausgestaltet sein, daß es für eine Dünnschichtchromatographie oder ähnliches geeignet ist. Darüber hinaus umfaßt die Erfindung eine Chromatographiesäule, die ein entsprechendes Affinitätsmaterial aufweist. Hierbei kann die Chromatographiesäule derart ausgestaltet sein, daß sie bereits mit dem erfindungsgemäßen Affinitätsmaterial beladen ist. Andererseits kann es auch vorteilhaft sein, daß die Chromatographiesäule und das Affinitätsmaterial zunächst getrennt vorliegen und daß die Säule bei Bedarf in der entsprechenden Dimension gepackt wird. Auch bezüglich dieser Chromatographiesäule wird auf die obige Beschreibung verwiesen.The invention further comprises an affinity material for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins. In this regard, too, reference is made to the above description. In particular, this affinity material is characterized in that the affinity material is a column chromatography material. This has the advantage that the process for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins can be carried out with generally customary protocols from protein purification, the adaptation of conventional protocols to this specific affinity material being readily manageable for a person skilled in the art , In addition to column chromatography materials, the affinity material can of course also be designed in such a way that it is suitable for other affinity purifications. For example, the affinity material can be designed such that it is suitable for thin-layer chromatography or the like. In addition, the invention comprises a chromatography column which has a corresponding affinity material. The chromatography column can be designed in such a way that it is already loaded with the affinity material according to the invention. On the other hand, it can also be advantageous that the chromatography column and the affinity material are initially separate and that the column is packed in the appropriate dimension if required. With regard to this chromatography column, too, reference is made to the above description.
Schließlich umfaßt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Substanz, die als Affinitätsmaterial zur Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen geeignet ist. Diese Substanz wurde oben bereits eingehend beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieser Substanz umfaßt die folgen- den Verfahrensschritten, wobei diese Schritte zur Veranschaulichung in den Figuren 2 und 3 schematisiert sind:Finally, the invention comprises a method for producing a substance which is suitable as an affinity material for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins. This substance has already been described in detail above. The process according to the invention for the production of this substance comprises the following process steps, these steps being illustrated schematically in FIGS. 2 and 3:
a) Zunächst wird mindestens eine Verbindung, die mindestens zwei Methylreste und mindestens einen Methylesterrest enthält, mit N- Bromosuccinimid (NBS), N-Bromoacetamid (NBA) und/odera) First, at least one compound which contains at least two methyl radicals and at least one methyl ester radical with N-bromosuccinimide (NBS), N-bromoacetamide (NBA) and / or
SO2CI2 zu der entsprechenden Bromomethyl- und/oder Chlorome- thylverbindung umgesetzt. Die Verbindung ist vorzugsweise die Verbindung V-i, die durch folgende Formel gekennzeichnet ist:SO 2 CI 2 converted to the corresponding bromomethyl and / or chloromethyl compound. The compound is preferably the compound Vi, which is characterized by the following formula:
wobei in which
R-i , Rj H, Alkyl, Halogenyl, O-Alkyl und/oder mono- oder bi- cyclische aromatische Ringe bedeuten.R-i, Rj H, alkyl, halo, O-alkyl and / or mono- or bicyclic aromatic rings.
Ein besonders bevorzugter Vertreter dieser Verbindung V-i ist Di- methylbenzolsäuremethylester. In diesem Fall ist das Reaktionsprodukt Bis(bromomethyl)benzolsäuremethylester und/oder Bis(chloromethyl)benzolsäuremethylester. Durch diese Verbindung bzw. gemäß der Formel entsprechende Verbindungen wird der Spacer der erfindungsgemäßen Substanz gebildet.A particularly preferred representative of this compound V-i is methyl methylbenzate. In this case the reaction product is methyl bis (bromomethyl) benzene and / or methyl bis (chloromethyl) benzene. The spacer of the substance according to the invention is formed by this compound or compounds corresponding to the formula.
b) Das Reaktionsprodukt aus Verfahrensschritt a) wird mit Alkalicar- bonaten, Bicarbonaten und/oder tertiären organischen Aminen sowie mindestens einer Verbindung V2 gemäß folgender Formel:b) The reaction product from process step a) is combined with alkali carbonates, bicarbonates and / or tertiary organic amines and at least one compound V 2 according to the following formula:
wobeiin which
X, Y: CR\ N, S und/oder O;X, Y: CR \ N, S and / or O;
Z: CR"2 und/oder (CR")2;Z: CR " 2 and / or (CR") 2 ;
R\ R": H, Alkyl, Halogenyl und/oder O-Alkyl;R \ R ": H, alkyl, halo and / or O-alkyl;
bedeuten, umgesetzt. Wenn im Verfahrensschritt a) beispielsweise Dimethylbenzolsäuremethylester eingesetzt wurde, ist das Re- aktionsprodukt dieses Verfahrensschrittes Bis[(V )methyl]benzol- säuremethylester. Ein besonders bevorzugter Vertreter von V2 ist beispielsweise 2,2'-Dipicolylamin.mean implemented. If, for example, methyl dimethylbenzenate was used in process step a), the action product of this process step bis [(V) methyl] methyl benzene. A particularly preferred representative of V 2 is, for example, 2,2'-dipicolylamine.
c) Das Reaktionsprodukt aus Schritt b) wird nun mit Alkalihydroxiden, Carbonaten, Bicarbonaten und/oder quartiären Ammoniumhydroxiden zu der entsprechenden Säure umgesetzt. Wenn anfangs beispielsweise Dimethylbenzolsäuremethylester eingesetzt wurde, entsteht hierbei Bis[(V2)methyl]benzolsäure. Bei einer anderen Verbindung Vi entsteht selbstverständlich ein anderes Reaktionsprodukt.c) The reaction product from step b) is then reacted with alkali metal hydroxides, carbonates, bicarbonates and / or quaternary ammonium hydroxides to give the corresponding acid. If, for example, dimethylbenzenic acid methyl ester was used initially, bis [(V 2 ) methyl] benzene acid is formed. With a different compound Vi, a different reaction product naturally arises.
d) Als ein weiterer Schritt wird gegebenenfalls ein festes Trägermaterial aktiviert, an welchem im folgenden das Reaktionsprodukt aus Verfahrensschritt c) immobilisiert werden soll. Ob eine Aktivierung des Trägers erforderlich ist, hängt von dem jeweils gewählten Material ab. Zu welchem Zeitpunkt die Aktivierung des Trägers bzw. eine Bereitstellung des Trägers erfolgt, ist selbstverständlich nicht an die hier aufgeführte Reihenfolge gebunden.d) As a further step, a solid support material is optionally activated, on which the reaction product from process step c) is subsequently to be immobilized. Whether an activation of the carrier is necessary depends on the material selected. The time at which the carrier is activated or the carrier is made available is of course not tied to the sequence listed here.
e) Das Reaktionsprodukt aus Verfahrensschritt c) wird mit mindestens einem Carbodiimid, Uranium und/oder Phosphoniumsalz mit dem Träger, der gegebenenfalls aktiviert ist, umgesetzt, so daß das Reaktionsprodukt aus Verfahrensschritt c), also beispielswei- se Bis[(V2)methyl]benzolsäure auf dem Träger immobilisiert wird.e) The reaction product from process step c) is reacted with at least one carbodiimide, uranium and / or phosphonium salt with the carrier, which is optionally activated, so that the reaction product from process step c), for example bis [(V 2 ) methyl ] benzene acid is immobilized on the support.
Diese Verbindung von Träger und Reaktionsprodukt erfolgt über einen Linker, der beispielsweise eine Amid-, Ester-, Carbomoyl-, Ether- und/oder Thioetherbindung sein kann.This connection of carrier and reaction product takes place via a linker, which can be, for example, an amide, ester, carbomoyl, ether and / or thioether bond.
f) Abschließend wird das immobilisierte Produkt aus Verfahrens- schritt e) mit Metall beladen, indem der Ansatz mit einer wäßrigen Lösung aus Mn2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Al3+ und/oder Ga3+ bzw. den entsprechenden Salzen behandelt wird. Besonders bevorzugt sind hierbei Zn2+ oder Co2+. Die Beladung mit dem Metall gemäß Verfahrensschritt f) kann gegebenenfalls auch zu einem anderen Zeitpunkt der Reaktionsabfolge durchgeführt werden.f) Finally, the immobilized product from process step e) is loaded with metal by mixing the batch with an aqueous solution of Mn 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Al 3+ and / or Ga 3+ or the corresponding salts is treated. Zn 2+ or Co 2+ are particularly preferred. The loading with the metal according to process step f) can optionally also be carried out at another time in the reaction sequence.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Kombination mit den Figuren und Beispielen. Die verschiedenen Merkmale können dabei jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.Further features of the invention result from the subclaims in combination with the figures and examples. The various features can be implemented individually or in combination with one another.
In den Figuren zeigtIn the figures shows
Fig. 1 schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Substanz;1 shows a schematic representation of the substance according to the invention;
Fig. 2 schematische Darstellung der Reaktionsfolge a) bis c);2 shows a schematic representation of the reaction sequence a) to c);
Fig. 3 schematische Reaktionsfolge der Verfahrensschritte e) bis f);3 schematic reaction sequence of process steps e) to f);
Fig. 4 Dotblot der Proteine, die von Zn2+-BiPy- und Co2+-BiPy-Kü- gelchen eluiert wurden. Dot 1 : Probe 1 ; Dot 2: Probe 2; Dot 3:Fig. 4 Dot blot of the proteins eluted from Zn 2+ -BiPy and Co 2+ -BiPy beads. Dot 1: Sample 1; Dot 2: Sample 2; Dot 3:
Probe 3; Dot 4: Probe 4; Dot 5: Probe 5; Dot 6: Probe 6; Dot 7: Probe 7; Dot 8: Probe 8; Dot 9: Probe 9; Dot 10: Probe 10;Sample 3; Dot 4: Sample 4; Dot 5: Sample 5; Dot 6: Sample 6; Dot 7: Sample 7; Dot 8: Sample 8; Dot 9: Sample 9; Dot 10: Sample 10;
Fig. 5 Westemblot der Proteine, die von Zn2+-BiPy- und Co2+-BiPy- Kügelchen eluiert wurden. Spur 1 : Gesamtzellextrakt; SpurFigure 5 Western emblot of the proteins eluted from Zn 2+ -BiPy and Co 2+ -BiPy beads. Lane 1: whole cell extract; track
2: Probe 1 (Elution 1 ); Spur 3: Probe 3 (Elution 1); Spur 4: Probe 5 (Elution 1 );2: Sample 1 (Elution 1); Lane 3: Sample 3 (Elution 1); Lane 4: Sample 5 (Elution 1);
Fig. 6 Darstellung von bevorzugten Ausführungsformen der erfin- dungsgemäßen Substanz. A, B und C zeigen meta-, para- und ortho-Varianten der immobilisierten Bis[(2,2'-Dipicolyl- amino)methyl] benzolsäuren; Fig. 7 Westemblot-Analyse von pTyr-Proteinen, die mit den Affinitätsmaterialien A und B angereichert wurden. Die Probenverteilung ist in den Beispielen erläutert;6 shows preferred embodiments of the substance according to the invention. A, B and C show meta, para and ortho variants of the immobilized bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acids; Fig. 7 Western embot analysis of pTyr proteins enriched with affinity materials A and B. The sample distribution is explained in the examples;
Fig. 8 zweidimensionale Polyacrylamid-Gelelektrophorese des angereicherten pTyr-Proteoms von Endothelin-stimulierten Fibroblasten der Rattenlunge.8 two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis of the enriched pTyr proteome of endothelin-stimulated fibroblasts of the rat lung.
BeispieleExamples
A. Herstellung des AffinitätsmaterialsA. Preparation of the affinity material
1. Synthese von 2,5-. 3.4- und 3,5-Di(bromomethyl)benzolsäure- methylester1. Synthesis of 2,5-. 3,4- and 3,5-di (bromomethyl) benzene acid methyl ester
19,6 g 2,5-, 3,4- oder 3,5-Dimethylbenzolsäuremethylester, 47 g NBS und 0,5 g Benzoyl-Peroxid wurden in 120 ml Carbon-Tetrachlorid gelöst und die Reaktion für 12 h im Rückfluß durchgeführt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch filtriert, und das Lösungsmittel wurde durch Evaporation im Vakuum entfernt. Die erhaltenen Dibromo-Deri- vate wurden durch Rekristallisierung aus n-Hexan gereinigt, so daß sich für 2,5-Bis(bromomethyl)benzolsäuremethylester eine Ausbeute von19.6 g of methyl 2,5-, 3,4- or 3,5-dimethylbenzenate, 47 g of NBS and 0.5 g of benzoyl peroxide were dissolved in 120 ml of carbon tetrachloride and the reaction was carried out under reflux for 12 h. After cooling, the reaction mixture was filtered and the solvent was removed by evaporation in vacuo. The dibromo derivatives obtained were purified by recrystallization from n-hexane, so that a yield of 2,5-bis (bromomethyl) benzene acid methyl ester was obtained
21 ,2 g bei einem Schmelzpunkt von 71 °C, für 3,4-Bis(bromomethyl)ben- zolsäuremethylester eine Ausbeute von 22,2 g bei einem Schmelzpunkt von 74 °C und für 3,5-Bis(bromomethyl)benzolsäuremethylester eine21.2 g at a melting point of 71 ° C, for 3,4-bis (bromomethyl) benzene acid methyl ester a yield of 22.2 g at a melting point of 74 ° C and for 3,5-bis (bromomethyl) benzene acid methyl ester
Ausbeute von 25,3 g bei einem Schmelzpunkt von 78 °C ergab. 2. Synthese von 2.5-, 3.4- und 3.5-Bisr(2.2'-dipicolylamino)methvπ- benzolsäuremethylesterYield of 25.3 g at a melting point of 78 ° C gave. 2. Synthesis of 2,5-, 3,4- and 3,5-bisr (2,2'-dipicolylamino) methvπ-benzene acid methyl ester
Zu einer Lösung von 2,5-, 3,4- oder 3,5-Bis(bromomethyl)benzolsäure- methylester (2,24 g, 8 mmol), 2,2'-Dipicolylamin (3,5 g, 17,2 mmol) und K C03 (4,42 g, 3,2 mmol) in 20 ml wasserfreiem DMF (Dimethylfluohd) wurde tropfenweise eine Lösung von Kl (1 ,3 g, 8 mmol) in DMF (8 ml) über 1 h bei 80 °C tropfenweise zugegeben. Nach dem Rühren für 60 min. bei 60 °C wurde das Reaktionsgemisch mit 1 N HCI verdünnt und zweimal mit Ethylacetat gewaschen. Die wäßrige Schicht wurde mit 4 N NaOH alkalisiert und mit Diethylether zweimal extrahiert. Die kombinierten organischen Schichten wurden mit Wasser und Lauge gewaschen, gefolgt von einer Trocknung über Na24. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum wurde der Rest aus Ethanol rekristallisiert und ergab für 2,5-Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyl]benzolsäuremethylester eine Ausbeute von 3,3 g bei einem Schmelzpunkt von 98 °C, für 3,4- Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyl]benzolsäuremethylester eine Ausbeute von 3,5 g bei einem Schmelzpunkt von 102 °C und für 3,5-Bis[(2,2'-di- picolylamino)methyl]benzolsäuremethylester eine Ausbeute von 4,2 g bei einem Schmelzpunkt von 111 °C.To a solution of methyl 2,5-, 3,4- or 3,5-bis (bromomethyl) benzene (2.24 g, 8 mmol), 2,2'-dipicolylamine (3.5 g, 17.2 mmol) and K CO 3 (4.42 g, 3.2 mmol) in 20 ml of anhydrous DMF (dimethyl fluoride), a solution of Kl (1, 3 g, 8 mmol) in DMF (8 ml) was added dropwise over 1 h 80 ° C added dropwise. After stirring for 60 min. at 60 ° C the reaction mixture was diluted with 1N HCl and washed twice with ethyl acetate. The aqueous layer was alkalized with 4N NaOH and extracted twice with diethyl ether. The combined organic layers were washed with water and brine, followed by drying over Na 24 . After the solvent had been removed in vacuo, the residue was recrystallized from ethanol and gave a yield of 3.3 g for a 2,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid methyl ester at a melting point of 98 ° C. for 3 , 4- bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] methyl benzene gave a yield of 3.5 g at a melting point of 102 ° C. and for 3,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] methyl benzene a yield of 4.2 g at a melting point of 111 ° C.
Synthese von 2,5-, 3.4- und 3,5-Bisr(2,2'-dipicolylamino)methyl1- benzolsäureSynthesis of 2,5-, 3,4- and 3,5-bisr (2,2'-dipicolylamino) methyl1-benzene acid
3,0 g von 2,5-, 3,4- oder 3,5-Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyl]benzol- säuremethylester in 50 ml 80 % MeOH wurden mit 1 ,10 g Ba(OH)2 gemischt und im Rückfluß unter Nitrogen für 2 h behandelt. Weitere 0,6 g Ba(OH)2 wurden zugegeben und der Rückfluß für weitere 2 h durchge- führt. Nach dem Abkühlen des Reaktionsgemisches wurden bezüglich Ba(OH)2 äquimolare Mengen von 50 % H2Sθ4 zugegeben. Das erhaltene Präzipitat wurde durch Zentrifugation abgetrennt, und die verbleiben- de Lösung wurde bis zur Trockenheit evaporiert. Bis[(2,2'-dipicolylami- no)methyl]-benzolsäuren wurden als öliger Rest erhalten, der ohne weitere Reinigung weiterverwendet wurde.3.0 g of methyl 2,5-, 3,4- or 3,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene in 50 ml 80% MeOH were mixed with 1.1 g Ba (OH) 2 mixed and treated in reflux under nitrogen for 2 h. A further 0.6 g of Ba (OH) 2 were added and the reflux was carried out for a further 2 h. After the reaction mixture had cooled, 2 equimolar amounts of 50% H 2 SO 4 were added with respect to Ba (OH). The precipitate obtained was separated by centrifugation and the remaining The solution was evaporated to dryness. Bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acids were obtained as an oily residue which was used without further purification.
4. Aktivierung des Trägermaterials4. Activation of the carrier material
4.1 Aktivierung von Sepharose 4B mit 1 ,4-Butandioldiglycidylether4.1 Activation of Sepharose 4B with 1,4-butanediol diglycidyl ether
50 ml sauggetrocknetes Sepharose 4B-Material wurde in eine 250 ml konische Flasche überführt, die 50 ml 0,6 M NaOH und 50 ml 1 ,4-Bu- tandioldiglycidylether enthielt. Die Suspension wurde für 12 h bei Raumtemperatur geschüttelt. Das Sepharose 4B-MateriaI wurde mit 2 I deionisiertem Wasser gewaschen und sofort für den nächsten Reaktionsschritt eingesetzt.50 ml of suction-dried Sepharose 4B material was transferred to a 250 ml conical bottle which contained 50 ml of 0.6 M NaOH and 50 ml of 1,4-butanediol diglycidyl ether. The suspension was shaken at room temperature for 12 h. The Sepharose 4B material was washed with 2 l of deionized water and immediately used for the next reaction step.
4.2 Synthese von Amino-1 ,4-Butandiolether-Sepharose 4B4.2 Synthesis of amino-1, 4-butanediol ether-Sepharose 4B
10 ml der sauggetrockneten, mit 1 ,4-Butandioldiglycidyiether aktivierten Sepharose 4B wurde in eine 250 ml konische Flasche überführt, die 50 ml 2,0 M NH4OH-Lösung enthielt. Die Suspension wurde bei Raumtemperatur für 12 h geschüttelt. Die Sepharose 4B wurde mit 1 I deionisiertem Wasser gewaschen und sofort für den nächsten Reaktionsschritt verwendet.10 ml of the suction-dried Sepharose 4B activated with 1,4-butanediol diglycidyl ether was transferred to a 250 ml conical bottle containing 50 ml of 2.0 M NH 4 OH solution. The suspension was shaken at room temperature for 12 hours. The Sepharose 4B was washed with 1 l of deionized water and immediately used for the next reaction step.
4.3 Synthese von Amino-Fraktogel4.3 Synthesis of Amino Fractogel
10 g Epoxy-Fraktogel-Material wurde in eine 250 ml konische Flasche überführt, die 50 ml 2,0 M NH4OH-Lösung enthielt. Die Suspension wurde bei Raumtemperatur für 12 h geschüttelt. Das Fraktogel-Material wurde mit 1 I deionisiertem Wasser gewaschen und sofort für den nächsten Reaktionsschritt verwendet.10 g of epoxy Fractogel material was transferred to a 250 ml conical bottle containing 50 ml of 2.0 M NH 4 OH solution. The suspension was shaken at room temperature for 12 hours. The Fraktogel material was washed with 1 l of deionized water and immediately used for the next reaction step.
5. Immobilisierung5. Immobilization
5.1 Synthese von 2,5-, 3,4- und 3,5-Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyI]- benzolsäure-Sepharose 4B5.1 Synthesis of 2,5-, 3,4- and 3,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid Sepharose 4B
10 ml Amino-1 ,4-Butandiolether-Sepharose wurde schrittweise in einem Buchnertrichter mit 50 ml 20 %, 40 %, 60 %, 80 % und 100 % DMF gewaschen. Die Amino-1 ,4-Butandiolether-Sepharosekügelchen wurden in 15 ml DMF resuspendiert, wobei das DMF jeweils 250 mg von 2,5-, 3,4- bzw. 3,5-Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyl]benzoIsäure enthielt. Zu dieser Suspension wurden 20 mg Imidazol, 100 μl Pyridin und 500 μl Di-Iso- propylcarbodiimid zugegeben. Die Suspension wurde bei Raumtemperatur für 24 h geschüttelt und weitere 200 μl Di-Isopropylcarbodiimid zugegeben. Nach 12 h wurden die Kügelchen durch Filtration gewonnen und in der folgenden Reihenfolge mit jeweils 50 ml gewaschen: 100 %, 80 %, 60 %, 40 %, 20 % DMF und 500 ml Wasser. Die Kügelchen wurden dann in 20 ml 5 % NaHC03 resuspendiert und 100 μl Essigsäureanhydrid hinzugegeben. Die Suspension wurde bei 37 °C für 60 min geschüttelt und anschließend mit 50 ml Wasser, 50 ml 10 % Essigsäure und 500 ml Wasser gewaschen. Schließlich wurden die Kügelchen in 30 % EtOH gewaschen und im Kühlschrank aufbewahrt.10 ml of amino-1,4-butanediol ether-Sepharose was washed step by step in a Buchner funnel with 50 ml of 20%, 40%, 60%, 80% and 100% DMF. The amino-1,4-butanediol ether-Sepharose beads were resuspended in 15 ml of DMF, the DMF in each case 250 mg of 2,5-, 3,4- and 3,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl ] contained benzoic acid. 20 mg of imidazole, 100 μl of pyridine and 500 μl of di-isopropylcarbodiimide were added to this suspension. The suspension was shaken at room temperature for 24 h and a further 200 μl of di-isopropylcarbodiimide was added. After 12 hours the beads were collected by filtration and washed in the following order with 50 ml each: 100%, 80%, 60%, 40%, 20% DMF and 500 ml water. The beads were then resuspended in 20 ml of 5% NaHC0 3 and 100 ul acetic anhydride was added. The suspension was shaken at 37 ° C for 60 min and then washed with 50 ml water, 50 ml 10% acetic acid and 500 ml water. Finally, the beads were washed in 30% EtOH and kept in the refrigerator.
5.2 Synthese von 2,5-, 3,4- und 3,5-Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyl]- benzolsäure-Fraktogel5.2 Synthesis of 2,5-, 3,4- and 3,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid fractogel
Die Synthese erfolgte entsprechend wie unter 5.1 , bis auf das Amino- Fraktogel anstatt Sepharose 4B benutzt wurde. 6. Beladen von 2.5-, 3.4- und 3,5-Bisr(2,2'-dipicolylamino)methvπ- benzolsäure-Sepharose 4B bzw. -Fraktogel mit Zn2+ oder Co2+ The synthesis was carried out as in 5.1, except that the amino fractogel was used instead of Sepharose 4B. 6. Load 2.5-, 3.4- and 3,5-bisr (2,2'-dipicolylamino) methvπ-benzene acid Sepharose 4B or Fractogel with Zn 2+ or Co 2+
Mit 2,5-, 3,4- und 3,5-Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyl]benzolsäure-Se- pharose 4B bzw. -Fraktogel gepackte Säulen wurden mit 5 Volumen Wasser gewaschen. Dann erfolgte eine Behandlung mit 3 Volumen 0,2 M-Lösung von ZnS04 oder CoCI2 in Wasser und anschließend wieder 5 Volumen Wasser. Eine folgende Äquilibrierung erfolgte mit entspre- chendem Puffer, der für die entsprechende Proteinproben-Vorbereitung benutzt wurde.Columns packed with 2,5-, 3,4- and 3,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid-Sepharose 4B or Fractogel were washed with 5 volumes of water. Then a treatment with 3 volumes of 0.2 M solution of ZnS0 4 or CoCI 2 in water followed and again 5 volumes of water. A subsequent equilibration was carried out with the corresponding buffer, which was used for the corresponding protein sample preparation.
B. Anreicherung von tyrosinphosphorylierten ProteinenB. Enrichment of Tyrosine Phosphorylated Proteins
Versuchsprotokoll lTest protocol l
1. Isolierung von Proteinen mit Tyrosinphosphorylierungen aus Rat- tenleber1. Isolation of proteins with tyrosine phosphorylation from rat liver
In diesem Beispiel wurden die folgenden Affinitätsmaterialien benutzt:The following affinity materials were used in this example:
Material Typ 1 : 2,5-Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyl]benzolsäure-Sepharose 4B (25BiPy-Material Type 1: 2,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid Sepharose 4B (25BiPy-
Sepharose 4B)Sepharose 4B)
Material Typ 2:Material type 2:
3,4-Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyl]benzolsäure-Sepharose 4B (34BiPy-3,4-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid Sepharose 4B (34BiPy-
Sepharose 4B) Material Typ 3:Sepharose 4B) Material type 3:
3,5-Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyl]benzolsäure-Sepharose 4B (35BiPy-3,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid Sepharose 4B (35BiPy-
Sepharose 4B) Material Typ 4:Sepharose 4B) Material type 4:
3,5-Bis[(2,2'-dipicolylamino)methyl]benzolsäure-Fraktogel (35BiPy-Frak- togel)3,5-bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid fractogel (35BiPy fracture gel)
Tabelle 1 : Probenbezeichnung in diesem BeispielTable 1: Sample designation in this example
2. Probenvorbereitung und Isolierung der pTyr-Proteine2. Sample preparation and isolation of the pTyr proteins
2.1 Puffer:2.1 buffer:
Lysis-Puffer: 50 mM NaMOPS, 25 mM NaCI, pH 7,2, 0,5 % Zwittergent 3-10, 0,5 % CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM Natrium-Orthova- nadat, 0,2 mM Natrium-Pervanadat, kompletter Mini Protease Inhibitor-Cocktail (ohne EDTA) 1 tabl./10 ml Puffer.Lysis buffer: 50 mM NaMOPS, 25 mM NaCI, pH 7.2, 0.5% Zwittergent 3-10, 0.5% CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM sodium orthovanadate, 0.2 mM sodium Pervanadate, complete mini protease inhibitor cocktail (without EDTA) 1 tabl./10 ml buffer.
Wasch-Puffer: 50 mM NaMOPS, 25 mM NaCI, pH 7,2, 0,1 % Zwittergent 3-10, 0,1 % CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM Natrium-Ortho- vanadat, 0,2 mM Natrium-Pervanadat.Wash buffer: 50mM NaMOPS, 25mM NaCl, pH 7.2, 0.1% Zwittergent 3-10, 0.1% CHAPS, 5mM NaF, 1mM sodium orthovanadate, 0.2mM sodium pervanadate.
3. Elutions-Puffer 1 : 50 mM NaMOPS, 100 mM NaCI, 50 mM Phe- nylphosphat (127 mg Phenylphosphat, Dinatriumsalz-Dihydrat pro 10 ml Puffer), pH 7,2, 0,1 % Zwittergent 3-10, 0,1 % CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM Natrium-Orthovanadat, 0,2 mM Natrium- Pervanadat.3. Elution buffer 1: 50 mM NaMOPS, 100 mM NaCl, 50 mM phenyl phosphate (127 mg phenyl phosphate, disodium salt dihydrate per 10 ml buffer), pH 7.2, 0.1% Zwittergent 3-10, 0.1% CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM sodium orthovanadate, 0.2 mM sodium pervanadate.
4. Elutions-Puffer 2: 50 mM NaMOPS, 100 mM NaCI, pH 7,2, 0,1 % Zwittergent 3-10, 0,1 % CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM Natrium-Orthovanadat, 0,2 mM Natrium-Pervanadat, 50 mM, Na4EDTA.4. Elution buffer 2: 50mM NaMOPS, 100mM NaCl, pH 7.2, 0.1% Zwittergent 3-10, 0.1% CHAPS, 5mM NaF, 1mM sodium orthovanadate, 0.2mM sodium Pervanadate, 50 mM, Na 4 EDTA.
2.2 Durchführung2.2 Implementation
1. 1 g Rattenlebergewebe wurde mit 15 ml Lyse-Puffer homogenisiert. Die Suspension wurde in einem Sorvall SS34 Rotor für 30 min. bei 18.000 rpm zentrifugiert. Der Überstand wurde verwendet und das Pellet verworfen. Der Überstand wurde in 1 ,5 ml-Proben geteilt.1. 1 g of rat liver tissue was homogenized with 15 ml of lysis buffer. The suspension was in a Sorvall SS34 rotor for 30 min. centrifuged at 18,000 rpm. The supernatant was used and the pellet was discarded. The supernatant was divided into 1.5 ml samples.
2. Die Proben (1 ,5 ml) wurden durch aktivierte und äquilibrierte Säulen laufengelassen, die mit 0,5 ml Zn2+-BiPy- und Co2+-BiPy- Kügelchen gepackt waren. 3. Die Säulen wurden mit 3,0 ml Wasch-Puffer gewaschen und die erste Elution mit Elutions-Puffer 1 (600 μl) und danach mit Elutions-Puffer 2 (600 μl) eluiert.2. The samples (1.5 ml) were run through activated and equilibrated columns packed with 0.5 ml Zn 2+ -BiPy and Co 2+ -BiPy beads. 3. The columns were washed with 3.0 ml wash buffer and the first elution was eluted with elution buffer 1 (600 μl) and then with elution buffer 2 (600 μl).
3. Dotblot-Analyse der Proteine, die von den Zn2+-BiPy- und Co2+- BiPy-Kügelchen eluiert worden waren3. Dot blot analysis of the proteins eluted from the Zn 2+ -BiPy and Co 2+ - BiPy beads
3.1 Puffer:3.1 buffer:
1. TBS (Tris-gepufferte Saline): 10 mM Tris-HCI pH 7,4, 170 mM NaCI, 3,4 mM KCI. 2. TBS/Tween: 0,1 % Tween 20 in TBS 3. BCIP/NBT (Bromochloroindolylphosphate/Nitroblau Tetrazolium): NBT- und BCIP-Stammlösungen wurden über mehrere Wochen im Kühlschrank aufbewahrt. Die Stammlösungen wurden durch Auflösung von 0,5 g NBT in 10 ml 70 %iger Dimethylformamid präpariert. Die BCIP-Stammlösung wurde durch Auflösung von1. TBS (Tris-buffered saline): 10 mM Tris-HCl pH 7.4, 170 mM NaCI, 3.4 mM KCI. 2. TBS / Tween: 0.1% Tween 20 in TBS 3. BCIP / NBT (bromochloroindolyl phosphate / nitro blue tetrazolium): NBT and BCIP stock solutions were kept in the refrigerator for several weeks. The stock solutions were prepared by dissolving 0.5 g NBT in 10 ml 70% dimethylformamide. The BCIP stock solution was obtained by dissolving
0,33 g BCIP-Dinatriumsalz in 10 ml DMF in einem Glasgefäß präpariert.Prepared 0.33 g BCIP disodium salt in 10 ml DMF in a glass jar.
4. APB (alkalischer Phosphatase-Puffer): 100 mM NaCI, 5 mM MgCI2, 100 mM Tris-HCI pH 9,5 5. APB/Tween: 0,1 % Tween 20 in APB4. APB (alkaline phosphatase buffer): 100 mM NaCl, 5 mM MgCl 2 , 100 mM Tris-HCl pH 9.5 5. APB / Tween: 0.1% Tween 20 in APB
3.2 Durchführung3.2 Implementation
1. Die Positionen der Spots auf der Nitrozellulosemembran wurden mit einem weichen wasserfesten Stift markiert. Die Nitrozellulosemembran wurde in Wasser befeuchtet und auf einem sauberen Papier fast vollständig getrocknet.1. The positions of the spots on the nitrocellulose membrane were marked with a soft waterproof pen. The nitrocellulose membrane was moistened in water and almost completely dried on a clean paper.
2. Die Proben wurden auf die markierten Stellen aufgegeben, wobei 1 μg Protein pro Spot aufgegeben wurde.2. The samples were applied to the marked areas, 1 μg protein per spot being applied.
3. In einer zu bedeckenden Plastikschale wurde ausreichend Quen- ching-Puffer (5 % BSA (bovines Serumalbumin) in TBS/Tween) gegeben, so daß der Boden der Schale vollständig bedeckt war. Der Nitrozellulose-Blot wurde vorsichtig auf die Oberfläche des Quenching-Puffers gegeben, so daß der Filter einheitlich befeuchtet wurde. Dann wurde der Filter in den Quenching-Puffer untergetaucht. Die Inkubation erfolgte unter Bewegung oder Schütteln für wenigstens 2 h. Die Lösung wurde entfernt und eine Lösung mit dem ersten Antikörper (1 :1.000 Verdünnung pTyr102-Antikörper, Cell Signaling Technology, # 9416) in 4 % BSA in TBS/Tween-3. Sufficient quenching buffer (5% BSA (bovine serum albumin) in TBS / Tween) was placed in a plastic dish to be covered so that the bottom of the dish was completely covered. The nitrocellulose blot was carefully placed on the surface of the quenching buffer so that the filter was moistened uniformly. The filter was then immersed in the quenching buffer. The incubation was carried out with agitation or shaking for at least 2 h. The solution was removed and a solution with the first antibody (1: 1,000 dilution pTyr102 antibody, Cell Signaling Technology, # 9416) in 4% BSA in TBS / Tween-
Puffer zugegeben. Die Inkubation erfolgte für 16 h bei 4 °C unter kontinuierlicher Bewegung auf einem Schüttler. 4. Die Antikörperlösung wurde weggegossen. Ohne den Blot trocknen zu lassen, wurde der Blot viermal mit 50 ml TBS/Tween jeweils für 5 min. gewaschen. Diese Waschlösung wurde wiederum abgegossen und die Lösung mit dem zweiten Antikörper auf den Blot gegeben.Buffer added. The incubation was carried out for 16 h at 4 ° C. with continuous agitation on a shaker. 4. The antibody solution was poured away. Without allowing the blot to dry, the blot was washed four times with 50 ml of TBS / Tween for 5 min each. washed. This washing solution was poured off again and the solution with the second antibody was added to the blot.
5. Die Inkubation mit dem zweiten Antikörper (1 :5.000-Verdünnung AP-konjugierter Antimaus-lgG-gesamtes Molekül, Sigma 93160 im Quenching-Puffer) wurde für 3 h bei 4 °C mit Bewegung durchgeführt. 6. Diese Antikörperlösung wurde abgegossen und der Blot viermal mit jeweils 50 ml TBS/Tween jeweils für 5 min. gewaschen.5. Incubation with the second antibody (1: 5000 dilution of AP-conjugated anti-mouse IgG whole molecule, Sigma 93160 in quenching buffer) was carried out for 3 hours at 4 ° C. with agitation. 6. This antibody solution was poured off and the blot four times with 50 ml TBS / Tween each for 5 min. washed.
7. Der Nitrozelluloseblot wurde in BCIP/NBT-Arbeitslösung plaziert, wobei diese Lösung durch Zugabe von 66 ml NBT-Stammlösung zu 10 ml APB/Tween mit gründlichem Mischen und Zugabe von 33 ml BCIP-Stammlösung hergestellt wurde.7. The nitrocellulose blot was placed in BCIP / NBT working solution, this solution being prepared by adding 66 ml of NBT stock solution to 10 ml APB / Tween with thorough mixing and adding 33 ml of BCIP stock solution.
8. Nach der Entwicklung der Farbe wurde die Reaktion durch Waschen mit Wasser und 1 % Essigsäure gestoppt.8. After the color developed, the reaction was stopped by washing with water and 1% acetic acid.
Fig. 4 zeigt die Ergebnisse des Dotblot-Screenings. Hierbei zeigt Dot 1 Probe 1 , Dot 2 Probe 2, Dot 3 Probe 3 usw.Figure 4 shows the results of dot blot screening. Dot 1 shows sample 1, dot 2 sample 2, dot 3 sample 3, etc.
4. Westemblot-Analvse der Proteine, die von Zn2+-BiPy- und Co2+- BiPy-Material eluiert wurden4. Western emblot analysis of the proteins eluted from Zn 2+ -BiPy and Co 2+ - BiPy material
4.1 Die Polyacrylamidgelelektophorese (PAGE) wurde gemäß Laemmli durchgeführt. Es wurden jeweils 20 μg Protein pro Spur des 11 % PAGE aufgetragen. 4.2 Puffer4.1 The polyacrylamide gel electophoresis (PAGE) was carried out according to Laemmli. In each case 20 μg protein were applied per lane of the 11% PAGE. 4.2 buffer
Es wurden die gleichen Puffer wie beim Dotblot-Screening verwendet.The same buffers were used as for dot blot screening.
4.3 Durchführung4.3 Implementation
1. Das Elektroblotting wurde mit einer Nitrozellulosenmebran gemäß den Angaben des Herstellers mit einem Halbtrocken-Elektroblot- Apparat der Firma BioRad durchgeführt.1. The electroblotting was carried out with a nitrocellulose membrane according to the manufacturer's instructions with a semi-dry electroblot apparatus from BioRad.
2. In einer zu bedeckenden Plastikschale wurde ausreichend Quen- ching-Puffer (5 % BSA in TBS/Tween) gegeben, so daß der Boden der Schale vollständig bedeckt war. Der Nitrozelluloseblot wurde vorsichtig auf die Oberfläche des Quenching-Puffers gege- ben, so daß der Filter einheitlich befeuchtet wurde. Dann wurde der Filter in den Quenching-Puffer untergetaucht. Die Inkubation erfolgte unter Bewegung oder Schütteln für wenigstens 2 h. Die Lösung wurde entfernt und eine Lösung mit dem ersten Antikörper (1 :1.000 Verdünnung pTyr102-Antikörper, Cell Signaling Techno- logy, # 9416) in 4 % BSA in TBS/Tween-Puffer zugegeben. Die2. Sufficient quenching buffer (5% BSA in TBS / Tween) was placed in a plastic dish to be covered so that the bottom of the dish was completely covered. The nitrocellulose blot was carefully placed on the surface of the quenching buffer so that the filter was moistened uniformly. The filter was then immersed in the quenching buffer. The incubation was carried out with agitation or shaking for at least 2 h. The solution was removed and a solution with the first antibody (1: 1,000 dilution of pTyr102 antibody, Cell Signaling Technology, # 9416) in 4% BSA in TBS / Tween buffer was added. The
Inkubation erfolgte für 16 h bei 4 % unter kontinuierlicher Bewegung auf einem Schüttler.Incubation was carried out for 16 h at 4% with continuous agitation on a shaker.
3. Die Antikörperlösung wurde weggegossen. Ohne den Blot trocknen zu lassen, wurde der Blot viermal mit 50 ml TBS/Tween je- weiis für 5 min. gewaschen. Diese Waschlösung wurde wiederum abgegossen und die Lösung mit dem zweiten Antikörper auf den Blot gegeben.3. The antibody solution was poured away. Without allowing the blot to dry, the blot was washed four times with 50 ml of TBS / Tween for 5 min. washed. This washing solution was poured off again and the solution with the second antibody was added to the blot.
4. Die Inkubation mit dem zweiten Antikörper (1 :5.000-Verdünnung AP-konjugierter Antimaus-lgG-gesamtes Molekül, Sigma 93160 im Quenching-Puffer) wurde für 3 h bei 4 °C mit Bewegung durchgeführt. Diese Antikörperlösung wurde abgegossen und der Blot viermal mit jeweils 50 ml TBS/Tween jeweils für 5 min. gewaschen. Der Nitrozelluloseblot wurde in BCIP/NBT-Arbeitslösung plaziert, wobei diese Lösung durch Zugabe von 66 ml NBT-Stammlösung zu 10 ml APB/Tween mit gründlichem Mischen und Zugabe von 33 ml BCIP-Stammlösung hergestellt wurde.4. Incubation with the second antibody (1: 5000 dilution of AP-conjugated anti-mouse IgG whole molecule, Sigma 93160 in quenching buffer) was carried out with agitation at 4 ° C. for 3 h. This antibody solution was poured off and the blot four times with 50 ml TBS / Tween each for 5 min. washed. The nitrocellulose blot was placed in BCIP / NBT working solution, this solution being prepared by adding 66 ml of NBT stock solution to 10 ml APB / Tween with thorough mixing and adding 33 ml of BCIP stock solution.
Die Ergebnisse der Westernblotanalyse sind in Fig. 5 dargestellt. Hierbei zeigt die Spur 1 den gesamten Zellextrakt, die Spur 2 die Probe 1 (Elution 1), die Spur 3 Probe 3 (Elution 1 ) und die Spur 4 Probe 5 (Elution 1).The results of the Western blot analysis are shown in FIG. 5. Track 1 shows the entire cell extract, track 2 shows sample 1 (elution 1), track 3 shows sample 3 (elution 1) and track 4 shows sample 5 (elution 1).
Versuchsprotokoll IITest protocol II
5. Anreicherung der pTyr-Proteine aus Gehirn und Lungen- fibroblasten der Ratte5. Enrichment of pTyr proteins from rat brain and lung fibroblasts
5.1 Puffer:5.1 buffer:
1. „Zn"-Lysis-Puffer: 10 mM Imidazol-HCI, 40 mM Na-MES, 2 μM Zn(S04)2, 0,5 % Zwittergent 3-10, 0,5 % CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM Na3V04, 0,2 mM Na-Pervanadat, 1x PIC, pH 5,51. "Zn" lysis buffer: 10 mM imidazole-HCl, 40 mM Na-MES, 2 μM Zn (S0 4 ) 2 , 0.5% Zwittergent 3-10, 0.5% CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM Na 3 V0 4 , 0.2 mM Na pervanadate, 1x PIC, pH 5.5
2. Wasch-Puffer: 10 mM Imidazol-HCI, 40 mM Na-MES, 100 mM NaCI, 2 μM Zn(S04)2, 0,1 % Zwittergent 3-10, 0,1 % CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM Na3V04, 0,2 mM Na-Pervanadat, pH 5,52. Wash buffer: 10 mM imidazole-HCl, 40 mM Na-MES, 100 mM NaCl, 2 μM Zn (S0 4 ) 2 , 0.1% Zwittergent 3-10, 0.1% CHAPS, 5 mM NaF, 1mM Na 3 V0 4 , 0.2mM Na pervanadate, pH 5.5
3. Elutions-Puffer 1 : 50 mM Na-MES, 50 mM Na-Phenylphosphat, 100 mM NaCI, 0,1 % Zwittergent 3-10, 0,1 % CHAPS, 5 mM NaF,3. Elution buffer 1: 50 mM Na-MES, 50 mM Na-phenyl phosphate, 100 mM NaCl, 0.1% Zwittergent 3-10, 0.1% CHAPS, 5 mM NaF,
1 mM Na3V04, 0,2 mM Na-Pervanadat, pH 5,5 4. Elutions-Puffer 2: 50 mM Na-MES, 50 mM Na2EDTA, 100 mM NaCI, 0,1 % Zwittergent 3-10, 0,1 % CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM Na3V04, 0,2 mM Na-Pervanadat1mM Na 3 V0 4 , 0.2mM Na pervanadate, pH 5.5 4. Elution buffer 2: 50 mM Na-MES, 50 mM Na 2 EDTA, 100 mM NaCl, 0.1% Zwittergent 3-10, 0.1% CHAPS, 5 mM NaF, 1 mM Na 3 V0 4, 0 , 2 mM Na pervanadate
5.2 Durchführung5.2 Implementation
Minizentrifugationssäulen von BioRad (# 732-6008) werden mit 600 μl einer 50% Suspension der erfindungsgemäßen Affinitätsmaterialien (Kügelchen) befüllt. Dies entspricht jeweils 300 μl abgesetzter Kügel- chen. Es wurde zum einen immobilisierte Bis[(2,2'- Dipicolylamino)methyl]benzolsäure als meta-Variante (Kügelchen A) und immobilisierte Bis[(2,2'-Dipicolylamino)methyl]benzolsäure als paraVariante (Kügelchen B) eingesetzt (siehe auch Fig. 6). Die Säulchen wurden jeweils 4 x mit 1 ml Wasser gewaschen. Die Kügelchen wurden mit jeweils 4 x 1 ml 200 mM Zn(S04)2 aktiviert. Danach wurde 4 x mit 1 ml Wasch-Puffer gewaschen. Als Proteinprobe wurden 5-6 mg Proteinextrakt aus Rattengehirn oder aus Lungenfibroblasten der Ratte auf die Säule aufgetragen. Der Durchfluss wurde gesammelt und erneut aufgetragen. Der Durchfluss wurde wiederum gesammelt. Die Säulen wurden mit 4 x 1 ml Wasch-Puffer gewaschen. Eine erste Elution wurde zunächst mit einem Phenylphosphat-enthaltenden Puffer als Kompetiti- onsschritt durchgeführt. Eine zweite Elution erfolgte unter hoher Strin- genz unter Verwendung von EDTA. Für die erste Elution der gebundenen Proteine wurde die Säule mit 3 x 400 μl Elutions-Puffer 1 eluiert. Für die zweite Elution wurde die Säule mit 3 x 400 μl Elutions-Puffer 2 eluiert. Alle Eluate wurden gesammelt. Die Eluate wurden unter Verwendung von Biomax K5 (Millipore) bis zu einem finalen Volumen von etwa 40-50 μl aufkonzentriert. 6. Analyse der FraktionenMini centrifugation columns from BioRad (# 732-6008) are filled with 600 μl of a 50% suspension of the affinity materials (beads) according to the invention. This corresponds to 300 μl of beads deposited. On the one hand, immobilized bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid as the meta variant (bead A) and immobilized bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid as the para variant (bead B) were used (see also Fig. 6). The columns were washed 4 times with 1 ml of water. The beads were activated with 4 × 1 ml each of 200 mM Zn (S0 4 ) 2 . The mixture was then washed four times with 1 ml of washing buffer. 5-6 mg protein extract from rat brain or from lung fibroblasts of the rat was applied to the column as a protein sample. The flow was collected and reapplied. The flow was collected again. The columns were washed with 4 x 1 ml wash buffer. A first elution was first carried out with a buffer containing phenyl phosphate as a competition step. A second elution was carried out with high stringency using EDTA. For the first elution of the bound proteins, the column was eluted with 3 × 400 μl elution buffer 1. For the second elution, the column was eluted with 3 × 400 μl elution buffer 2. All eluates were collected. The eluates were concentrated using Biomax K5 (Millipore) to a final volume of approximately 40-50 μl. 6. Analysis of the political groups
Zur Proteinbestimmung aller Fraktionen wurde ein BCA-Assay (Pierce) durchgeführt.A BCA assay (Pierce) was carried out for protein determination of all fractions.
6.1 SDS-PAGE6.1 SDS-PAGE
Zur Durchführung von standardmäßigen SDS-PAGE diskontinuierlichen Laemmli-Gelen wurde ein BioRad Protean II Minigel-System (BioRad, München) verwendet. Für alle Experimente wurden 12 %ige Trenngele mit 4 %igen Sammelgelen benutzt.A BioRad Protean II mini gel system (BioRad, Munich) was used to carry out standard SDS-PAGE discontinuous Laemmli gels. 12% separating gels with 4% bulk gels were used for all experiments.
6.2 Weste rnb lots6.2 vest rnb lots
Proben (15 μg pro Probe) des Proteinextrakts, des Eluats 1 und des E- luats 2 wurden auf einem 12 %igen Polyacrylamidgel (BioRad Mini) aufgetrennt und auf eine PVDF-Membran (BioRad) geblottet.Samples (15 μg per sample) of the protein extract, eluate 1 and eluate 2 were separated on a 12% polyacrylamide gel (BioRad Mini) and blotted onto a PVDF membrane (BioRad).
Die Membran wurde mit TBS, 0,1 % Tween, 5 % BSA für zwei Stunden blockiert, gefolgt von einer Inkubation mit dem ersten Antikörper (anti- pTyr monoklonaler Antikörper 4G10, Upstate) über Nacht in einer Verdünnung von 1 :1000 in Blockierungs-Puffer. Der Blot wurde dann 3 x in TBS/Tween gewaschen und anschließend eine Stunde mit dem sekundären Antikörper (anti-Maus, Konjugat mit alkalischer Phosphatase, Sigma) für eine Stunde in einer Verdünnung von 1 :1000 inkubiert. Der Blot wurde 3 x mit TBS/Tween gewaschen und unter Verwendung des NBT/BCIP-Substrats (Röche) entwickelt.The membrane was blocked with TBS, 0.1% Tween, 5% BSA for two hours, followed by incubation with the first antibody (anti-pTyr monoclonal antibody 4G10, Upstate) overnight at a 1: 1000 dilution in blocking. Buffer. The blot was then washed 3 times in TBS / Tween and then incubated for one hour with the secondary antibody (anti-mouse, conjugate with alkaline phosphatase, Sigma) for one hour at a dilution of 1: 1000. The blot was washed 3 times with TBS / Tween and developed using the NBT / BCIP substrate (Röche).
7. Ergebnisse7. Results
Die Ergebnisse belegen die Anreicherung von pTyr-P roteinen durch entsprechende Affinitätsmaterialien. Es wurden hierfür die immobilisierten Zinkkomplexe von Bis[(2,2'-Dipicolylamino)methyl]benzolsäure (Fig. 6) verwendet.The results confirm the enrichment of pTyr-P roteins by appropriate affinity materials. For this, the immobilized Zinc complexes of bis [(2,2'-dipicolylamino) methyl] benzene acid (Fig. 6) were used.
Figur 7 zeigt die Westemblot-Analyse von pTyr-Proteinen, die mit den Affinitätsmaterialien A und B (Kügelchen A und B) gemäß Fig. 6 angereichert wurden. Blots A und B: Westernblot-Analyse von Proteinextrakt (CE) aus Rattenhirn, Eluat 1 (E1 ) und Eluat 2 (E2) mit jeweils dem anti- pTyr Affinitätsmaterial A und B. Die Färbung erfolgte mit anti-pTyr- Antikörper 4G10 (Upstate). Jede Spur wurde mit 15 μg Protein beladen.FIG. 7 shows the western embot analysis of pTyr proteins which were enriched with the affinity materials A and B (beads A and B) according to FIG. 6. Blots A and B: Western blot analysis of protein extract (CE) from rat brain, eluate 1 (E1) and eluate 2 (E2), each with the anti-pTyr affinity material A and B. The staining was carried out with anti-pTyr antibody 4G10 (Upstate ). Each lane was loaded with 15 μg protein.
Der Blot C aus Fig. 7 zeigt die Westernblot-Analyse von stimulierten (EGF, ET1 ) Fibroblasten der Rattenlunge, die mit dem Antikörper P-Tyr 102 gefärbt wurden. Hierfür wurde das Affinitätsmaterial A eingesetzt. Spur 1 : gesamtes Proteom von EGF-stimulierten Zellen, Spur 2 und 3: angereichertes pTyr-Proteom von unstimulierten Zellen; Spur 4: angereichertes pTyr-Proteom von ET1 (Endothelin)-stimulierten Zellen, Eluat 1 ; Spur 5: angereichertes pTyr-Proteom von EGF-stimulierten Zellen, Eluat 1 ; Spur 6: angereichertes pTyr-Proteom von ET1 -stimulierten Zellen, Eluat 2; Spur 7: angereichertes p-Tyr-Proteom von EGF-stimulierten Zellen, Eluat 2. Diese Ergebnisse zeigen, dass der zur Zeit gebräuchlichste Antikörper für pTyr-Affinitätsreinigungen und Detektionen (4G10) im Vergleich mit den erfindungsgemäßen Materialien einige pTyr- Proteine nicht erkennt.Blot C from FIG. 7 shows the Western blot analysis of stimulated (EGF, ET1) fibroblasts of the rat lung, which were stained with the antibody P-Tyr 102. Affinity material A was used for this. Lane 1: whole proteome of EGF-stimulated cells, lane 2 and 3: enriched pTyr proteome of unstimulated cells; Lane 4: enriched pTyr proteome from ET1 (endothelin) stimulated cells, eluate 1; Lane 5: enriched pTyr proteome from EGF-stimulated cells, eluate 1; Lane 6: enriched pTyr proteome from ET1-stimulated cells, eluate 2; Lane 7: enriched p-Tyr proteome from EGF-stimulated cells, eluate 2. These results show that the currently most common antibody for pTyr affinity purification and detection (4G10) does not recognize some pTyr proteins in comparison with the materials according to the invention.
Figur 8 zeigt das Bild einer zweidimensionalen Polyacrylamid- Gelelektrophorese des pTyr-Proteoms von ET1 -stimulierten Fibroblasten der Rattenlunge, welches mit dem erfindungsgemäßen Affinitätsmaterial A angereichert wurde. Das Muster der Proteine zeigt sich auf dem silbergefärbten zweidimensionalen Gel, wobei viele der Tyrosin- phosphorylierten Proteine durch anschließende Massenspektrometrie identifiziert wurden. Diese massenspektrometrischen Analysen belegen die Anreicherung verschiedener tyrosinphosphorylierter Proteine, wie beispielsweise ein Valosin-enthaltendes Protein mit Ähnlichkeiten zu cdc48 (gi|6678559) aus Hefe, ATPasen, insbesondere die H+- transportierende zwei-Sektor ATPase (gi|92350), die beta-Kette der ATPase-Synthase (gi|114562), Actinin alpha 4 (gi|1 1230802) und andere. Weiterhin wurden auch bisher unbekannte tyrosinphosphorylierte Proteine identifiziert.FIG. 8 shows the image of a two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis of the pTyr proteome of ET1-stimulated fibroblasts of the rat lung, which was enriched with the affinity material A according to the invention. The pattern of the proteins can be seen on the silver-stained two-dimensional gel, with many of the tyrosine-phosphorylated proteins identified by subsequent mass spectrometry. These mass spectrometric analyzes demonstrate the accumulation of various tyrosine-phosphorylated proteins, such as for example a valosin-containing protein with similarities to cdc48 (gi | 6678559) from yeast, ATPases, in particular the H + -transporting two-sector ATPase (gi | 92350), the beta chain of the ATPase synthase (gi | 114562), Actinin alpha 4 (gi | 1 1230802) and others. Furthermore, previously unknown tyrosine phosphorylated proteins were identified.
Die Westernblot-Analyse der pTyr-Proteinanreicherung zeigt deutlich, dass die erfindungsgemäßen Affinitätsmaterialien in beträchtlichem Ma- ße tyrosinphosphorylierte Proteine aus verschiedenen Materialien anreichern. Eine solche Anreicherung konnte besonders deutlich nach Stimulierung von Lungenfibroblasten mit beispielsweise Endothelin oder EGF gezeigt werden, wobei diese beiden Substanzen dafür bekannt sind, eine Tyrosinphosphorylierung zu induzieren. Weiterhin machen die ge- zeigten Versuche deutlich, dass die gegenwärtig verwendeten pTyr- spezifischen Antikörper nur eine bestimmte Fraktion des pTyr-Proteoms abdecken. Die Vorteile der erfindungsgemäße Affinitätsmaterialien gegenüber den herkömmlichen immunologischen Methoden liegen daher vor allem in der sequenzunabhängigen Affinität für Phosphotyrosinreste, wodurch das gesamte pTyr-Proteom besser abgedeckt werden kann. Zudem gewährleisten die erfindungsgemäßen Affinitätsmaterialien eine höhere Reproduzierbarkeit und bessere Flexibilität, beispielsweise im Hinblick auf Pufferbedingungen. Zudem kann eine Analyse wesentlich schneller durchgeführt werden und die Kosten derartiger Analysen lie- gen im Vergleich mit herkömmlichen Methoden niedriger. Schließlich eignen sich die erfindungsgemäßen Affinitätsmaterialien in besonders vorteilhafter Weise für eine Anpassung an Hochdurchsatz-Prozesse. The Western blot analysis of the pTyr protein enrichment clearly shows that the affinity materials according to the invention accumulate tyrosine-phosphorylated proteins from various materials to a considerable extent. Such an enrichment could be shown particularly clearly after stimulation of lung fibroblasts with, for example, endothelin or EGF, these two substances being known to induce tyrosine phosphorylation. Furthermore, the experiments shown make it clear that the pTyr-specific antibodies currently used only cover a certain fraction of the pTyr proteome. The advantages of the affinity materials according to the invention over the conventional immunological methods therefore lie above all in the sequence-independent affinity for phosphotyrosine residues, as a result of which the entire pTyr proteome can be better covered. In addition, the affinity materials according to the invention ensure greater reproducibility and better flexibility, for example with regard to buffer conditions. In addition, an analysis can be carried out much faster and the costs of such analyzes are lower compared to conventional methods. Finally, the affinity materials according to the invention are particularly advantageously suitable for adaptation to high-throughput processes.

Claims

Patentansprüche claims
Substanz, umfassend einen festen Träger, der über einen Linker mit einem Spacer verbunden ist, welcher mindestens zwei Gruppen gemäß der folgenden Formel trägtSubstance comprising a solid carrier which is connected via a linker to a spacer which carries at least two groups according to the following formula
wobeiin which
X, Y: CR\ N, S und/oder O; Z: CR"2 und/oder (CR")2;X, Y: CR \ N, S and / or O; Z: CR " 2 and / or (CR") 2 ;
R\ R": H, Alkyl, Halogenyl und/oder O-Alkyl; M: Mn2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Al3+ und/oderR \ R ": H, alkyl, halyl and / or O-alkyl; M: Mn 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Al 3+ and / or
Ga 3+ bedeuten.Ga 3+ mean.
Substanz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe ausgehend von 2,2'-Dipicolylamino gebildet ist.Substance according to claim 1, characterized in that the group is formed from 2,2'-dipicolylamino.
Substanz nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spacer ein oder mehrere aromatische Ringe, insbesondere mono-, bi- und/oder tricyclische aromatische Ringe umfaßt. Substance according to claim 1 or claim 2, characterized in that the spacer comprises one or more aromatic rings, in particular mono-, bi- and / or tricyclic aromatic rings.
4. Substanz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spacer ausgehend von 2,5-, 3,4- und/ oder 3,5-Dimethylbenzolsäuremethylester gebildet ist.4. Substance according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer is formed from methyl 2,5-, 3,4- and / or 3,5-dimethylbenzenate.
5. Substanz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Linker mindestens eine Amid-, Ester- Carbamoyl-, Ether- und/oder Thioether-Bindung umfaßt.5. Substance according to one of the preceding claims, characterized in that the linker comprises at least one amide, ester, carbamoyl, ether and / or thioether bond.
6. Substanz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spacer mit den mindestens zwei Gruppen ausgehend von 2,5-, 3,4- und/oder 3,5-Bis[(2,2'-dipicolyami- no)methyl]benzolsäure gebildet ist.6. Substance according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer with the at least two groups starting from 2,5-, 3,4- and / or 3,5-bis [(2,2'-dipicolyamino) methyl] benzene acid is formed.
7. Substanz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Träger Glas, Silicat, Gold und/oder mindestens ein organisches Polymer, insbesondere Sepharose und/oder Fraktogel, ist.7. Substance according to one of the preceding claims, characterized in that the solid support is glass, silicate, gold and / or at least one organic polymer, in particular Sepharose and / or fractogel.
8. Verfahren zur Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen aus einer Probe, umfassend die Verfahrensschritte:8. A process for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins from a sample, comprising the process steps:
Inkontaktbringen der Probe mit einer Substanz gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Ausbildung von Wechselwirkungen zwischen der Substanz und phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen in der Probe, Entfernen von nicht wechselwirkendem Material, Gegebenenfalls Eluieren der phosphorylierten Peptide und/ oder Proteine,Bringing the sample into contact with a substance according to any one of the preceding claims to form interactions between the substance and phosphorylated peptides and / or proteins in the sample, removal of non-interacting material, optionally eluting the phosphorylated peptides and / or proteins,
Gegebenenfalls Analysieren der phosphorylierten Peptide und/oder Proteine. If necessary, analyze the phosphorylated peptides and / or proteins.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Analyse mit massenspektrometrischen Methoden erfolgt.9. The method according to claim 8, characterized in that the analysis is carried out using mass spectrometric methods.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die phosphorylierten Peptide und/oder Proteine tyrosinphosphorylierte Peptide und/oder Proteine sind.10. The method according to claim 8 or claim 9, characterized in that the phosphorylated peptides and / or proteins are tyrosine-phosphorylated peptides and / or proteins.
1 1. Verwendung einer Substanz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 als Affinitätsmaterial zur Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen.1 1. Use of a substance according to any one of claims 1 to 7 as an affinity material for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins.
12. Verwendung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die phosphorylierten Peptide und/oder Proteine tyrosinphosphorylierte Peptide und/oder Proteine sind.12. Use according to claim 11, characterized in that the phosphorylated peptides and / or proteins are tyrosine-phosphorylated peptides and / or proteins.
13. Affinitätsmaterial zur Anreicherung und/oder Isolierung von phosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen, insbesondere von tyrosinphosphorylierten Peptiden und/oder Proteinen, umfassend mindestens eine Substanz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.13. Affinity material for the enrichment and / or isolation of phosphorylated peptides and / or proteins, in particular of tyrosine-phosphorylated peptides and / or proteins, comprising at least one substance according to one of claims 1 to 7.
14. Affinitätsmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Affinitätsmaterial ein säulenchromatographisches Material ist.14. Affinity material according to claim 13, characterized in that the affinity material is a column chromatography material.
15. Chromatographiesäule, umfassend ein Affinitätsmaterial gemäß Anspruch 13 oder Anspruch 14.15. Chromatography column comprising an affinity material according to claim 13 or claim 14.
16. Verfahren zur Herstellung einer Substanz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die Verfahrensschritte: a) Umsetzen mindestens einer Verbindung Vi der folgenden Formel 16. A method for producing a substance according to any one of claims 1 to 7, comprising the process steps: a) reacting at least one compound Vi of the following formula
wobeiin which
R-i, R2: H, Alkyl, Halogenyl, O-Alkyl, mono- oder bicycli- sche aromatische Ringe bedeuten, mit N-Bromosuccinimid (NBS), N-Bromoacetamid (NBA) und/oder S02CI2;Ri, R 2 : H, alkyl, halo, O-alkyl, mono- or bicyclic aromatic rings, with N-bromosuccinimide (NBS), N-bromoacetamide (NBA) and / or S0 2 CI 2 ;
Umsetzen des Reaktionsproduktes aus Schritt a) mit mindestens einem Alkalicarbonat, Bicarbonat und/oder tertiärem organischen Amin mit mindestens einer Verbindung V2 gemäß der folgenden FormelReacting the reaction product from step a) with at least one alkali carbonate, bicarbonate and / or tertiary organic amine with at least one compound V 2 according to the following formula
wobeiin which
X, Y: CR', N, S und/oder O;X, Y: CR ', N, S and / or O;
Z: CR"2 und/oder (CR")2; R\ R": H, Alkyl, Halogenyl und/oder O-Alkyl bedeuten; c) Umsetzen des Reaktionsproduktes aus Schritt b) mit mindestens einem Alkalihydroxyd, Carbonat, Bicarbonat und/oder quartiärem Ammoniumhydroxid; d) gegebenenfalls Aktivierung eines festen Trägers; e) Umsetzen des Reaktionsprodukts aus Schritt c) mit minde- sens einem Carbodiimid, Uranium und/oder Phosphoniumsalz mit dem festen Träger, der gegebenenfalls aktiviert ist, zu einem auf dem Träger über Amid-, Ester-, Carbomoyl-, Ether- und/oder Thioetherbindungen immobilisierten Reaktionsprodukt; f) Beladen des Reaktionsproduktes aus Schritt e) mit mindestens einem Metall durch Behandeln mit einer wäßrigen Lösung aus Mn2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Al3+ und/oder Ga3.Z: CR " 2 and / or (CR") 2 ; R \ R ": H, alkyl, halyl and / or O-alkyl; c) reacting the reaction product from step b) with at least one alkali metal hydroxide, carbonate, bicarbonate and / or quaternary ammonium hydroxide; d) optionally activating a solid support; e ) Reacting the reaction product from step c) with at least one carbodiimide, uranium and / or phosphonium salt with the solid support, which is optionally activated, to one on the support via amide, ester, carbomoyl, ether and / or Thioether bonds immobilized reaction product; f) loading the reaction product from step e) with at least one metal by treatment with an aqueous solution of Mn 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Al 3 + and / or Ga 3 .
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung Vi Dimethylbenzolsäuremethylester ist.17. The method according to claim 16, characterized in that the compound Vi is dimethylbenzenic acid methyl ester.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung V2 2,2'-Dipicolylamin ist.18. The method according to claim 16 or claim 17, characterized in that the compound V 2 is 2,2'-dipicolylamine.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Träger Glas, Silicat, Gold und/oder mindestens ein organisches Polymer, insbesondere Sepharose und/ oder Fraktogel ist. 19. The method according to any one of claims 16 to 18, characterized in that the solid support is glass, silicate, gold and / or at least one organic polymer, in particular Sepharose and / or Fractogel.
EP04729634A 2003-05-06 2004-04-27 Affinity-based enrichment of phosphorylated peptides and/or proteins Withdrawn EP1622717A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10321901A DE10321901A1 (en) 2003-05-06 2003-05-06 Affinity enrichment of phosphorylated peptides and / or proteins
PCT/EP2004/004405 WO2004099233A2 (en) 2003-05-06 2004-04-27 Affinity-based enrichment of phosphorylated peptides and/or proteins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1622717A2 true EP1622717A2 (en) 2006-02-08

Family

ID=33394627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04729634A Withdrawn EP1622717A2 (en) 2003-05-06 2004-04-27 Affinity-based enrichment of phosphorylated peptides and/or proteins

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20070134648A1 (en)
EP (1) EP1622717A2 (en)
JP (1) JP2008500943A (en)
AU (1) AU2004235906A1 (en)
CA (1) CA2524522A1 (en)
DE (1) DE10321901A1 (en)
WO (1) WO2004099233A2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009545317A (en) * 2006-08-01 2009-12-24 アプライド バイオシステムズ, エルエルシー Analyte and nucleic acid detection
WO2014120794A1 (en) * 2013-01-29 2014-08-07 Massachusetts Institute Of Technology Magnetic separation using nanoparticles
CN103447090B (en) * 2013-07-23 2015-05-06 宁波大学 P-methyl benzoic acid uranyl complex photocatalyst
JP6544571B2 (en) * 2015-08-04 2019-07-17 国立大学法人山形大学 Ethanolamine phosphate sensor and method of manufacturing the same
CN113607868B (en) * 2021-06-15 2022-03-15 广东省农业科学院农业生物基因研究中心 Online automatic analysis device and method for phosphoproteomics
CN117736257A (en) * 2023-12-18 2024-03-22 嘉华药锐科技(北京)有限公司 Tyrosine phosphorylation polypeptide enrichment method and application thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE466534B (en) * 1988-12-30 1992-03-02 Exploaterings Ab Tbf ADSORPTIONS FOR METAL IONS, PROTEINS AND OTHER INORGANIC AND ORGANIC SUBSTANCES
FR2768817B1 (en) * 1997-09-19 1999-12-10 Cis Bio Int HOMOGENEOUS METHOD FOR THE DETECTION AND/OR DETERMINATION OF THE PHOSPHORYLATING ACTIVITY OF A BIOLOGICAL MATERIAL

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004099233A3 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004099233A2 (en) 2004-11-18
US20070134648A1 (en) 2007-06-14
DE10321901A1 (en) 2004-12-02
WO2004099233A3 (en) 2005-01-27
AU2004235906A1 (en) 2004-11-18
JP2008500943A (en) 2008-01-17
CA2524522A1 (en) 2004-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19926068C1 (en) Muteins of the bilin binding protein
WO2005111062A1 (en) Method and kit for isolating phosphorylated peptides
EP1622717A2 (en) Affinity-based enrichment of phosphorylated peptides and/or proteins
WO2003074546A2 (en) Streptavidin-binding peptide
EP1015885B1 (en) Purification of substances from a biological sample
DE60315343T2 (en) NOVEL USES OF BLE GENES PROTEINS AND ANTIBIOTICS FROM THE BLEOMYCIN FAMILY
DE60220298T2 (en) METHOD FOR OBTAINING AND ANALYZING A CELL COMPONENT FROM CULTURED CELLS WITHOUT THE NEED FOR PREVIOUS CELL HARVESTING
EP1478662B2 (en) Method for producing hypoallergenic major birch pollen allergens rbet v 1
WO2009125318A2 (en) Selective enrichment of n-terminally modified peptides from complex samples
CN112898172B (en) Synthesis method of amphiphilic functional group compound capable of being enzymolyzed by carboxypeptidase
Ross Identification of histidine phosphorylations in proteins using mass spectrometry and affinity‐based techniques
EP2268392B1 (en) Method for isolating polypeptides
DE102005011579B4 (en) Affinity tags for protein purification, its production and use, and methods for purifying a protein
EP2437618B1 (en) Method for separating plant proteins
EP1504267B1 (en) Solid-phase assisted spectroscopic and spectrometric analysis of complex biopolymer mixtures
DE19509881B4 (en) Ovoglycoprotein and the same chromatographic digestion agent
EP0306541B1 (en) Process for obtaining daunorubicin-hydrochloride from fermentation broths
WO2009083252A2 (en) Method for enriching phosphopeptides
US6143533A (en) Method for the preparation of N-glycolyl neuraminic acid from Cucumaria echinata
EP1361438A1 (en) Solid-phase assisted spectroscopic and spectrometric analysis of complex peptide mixes
WO2004029286A2 (en) Method for identifying the enzyme activities of any protein extract
DE1492114C (en) Process for acidic extraction and recovery in purified form of polypeptides with kallikrein and trypsin inhibit the effect from animal organs
WO2008046665A2 (en) Method for identifying urotensin 2 convertase inhibitors
DE10228857A1 (en) Tetraether lipids with small head groups, their production and use
DD276692A1 (en) PROCESS FOR OBTAINING RECOMBINANT PROTEINS FROM GRAM-NEGATIVE MICRO-ORGANISMS

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20051203

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: SOSKIC, VUKIC

Inventor name: SCHRATTENHOLZ, ANDRE

17Q First examination report despatched

Effective date: 20090827

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20091031