RU2009121557A - Применение арилбороновых кислот в мечении белков - Google Patents

Применение арилбороновых кислот в мечении белков Download PDF

Info

Publication number
RU2009121557A
RU2009121557A RU2009121557/04A RU2009121557A RU2009121557A RU 2009121557 A RU2009121557 A RU 2009121557A RU 2009121557/04 A RU2009121557/04 A RU 2009121557/04A RU 2009121557 A RU2009121557 A RU 2009121557A RU 2009121557 A RU2009121557 A RU 2009121557A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
peptides
histidine
protein
labeling
compound
Prior art date
Application number
RU2009121557/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Ральф ХОФФМАНН (NL)
Ральф ХОФФМАНН
Хельга ХУММЕЛЬ (NL)
Хельга ХУММЕЛЬ
Фолькер ВАЙЛЕР (NL)
Фолькер ВАЙЛЕР
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl)
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
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 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl), Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl)
Publication of RU2009121557A publication Critical patent/RU2009121557A/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6803General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
    • G01N33/6806Determination of free amino acids
    • G01N33/6812Assays for specific amino acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
    • C07F5/025Boronic and borinic acid compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/531Production of immunochemical test materials
    • G01N33/532Production of labelled immunochemicals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/58Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6803General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
    • G01N33/6848Methods of protein analysis involving mass spectrometry
    • G01N33/6851Methods of protein analysis involving laser desorption ionisation mass spectrometry
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B50/00ICT programming tools or database systems specially adapted for bioinformatics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/13Tracers or tags

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Bioethics (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

1. Способ ковалентного присоединения аффинной метки (маркера) к белку, содержащему гистидин, предусматривающий стадию приведения данного белка в контакт с соединением общей структуры (I): !! где А означает аффинную метку, В означает бор и L означает необязательный линкер, в присутствии содержащего медь катализатора. ! 2. Способ по п.1, где соединение дополнительно замещено в ароматическом кольце галогеном, алкоксигруппой или алкильной группой. ! 3. Способ по п.1, где аффинной меткой А является биотин. ! 4. Способ по п.1, где соединение соответствует молекуле формулы (II): ! ! 5. Способ по п.1, где соединение дополнительно содержит метку. ! 6. Способ по п.5, где метка состоит из изотопов тяжелых атомов. ! 7. Способ по п.1, где соединение соответствует молекуле формулы (III): ! ! 8. Способ выделения гистидинсодержащих пептидов из белкового образца или смеси белковых образцов, предусматривающий стадии: ! а) расщепления интактных белков в белковом образце (образцах) расщепляющим агентом на пептиды, ! b) приведения белкового образца (образцов) в контакт с маркирующим арилбороновой кислотой реагентом, имеющим общую структурную формулу (I): ! ! где А означает аффинную метку, В означает бор и L означает необязательный линкер, в присутствии содержащего медь катализатора таким образом, чтобы дать возможность реакции метящего арилбороновой кислотой реагента с гистидином, где он присутствует в данных пептидах, ! с) связывания маркированных пептидов с аффинным матриксом через указанную аффинную метку и !d) удаления связанных маркированных пептидов из аффинного матрикса, с получением выделенных гистидинсодержащих пептидов. ! 9. Способ по п.8, где

Claims (33)

1. Способ ковалентного присоединения аффинной метки (маркера) к белку, содержащему гистидин, предусматривающий стадию приведения данного белка в контакт с соединением общей структуры (I):
Figure 00000001
где А означает аффинную метку, В означает бор и L означает необязательный линкер, в присутствии содержащего медь катализатора.
2. Способ по п.1, где соединение дополнительно замещено в ароматическом кольце галогеном, алкоксигруппой или алкильной группой.
3. Способ по п.1, где аффинной меткой А является биотин.
4. Способ по п.1, где соединение соответствует молекуле формулы (II):
Figure 00000002
5. Способ по п.1, где соединение дополнительно содержит метку.
6. Способ по п.5, где метка состоит из изотопов тяжелых атомов.
7. Способ по п.1, где соединение соответствует молекуле формулы (III):
Figure 00000003
8. Способ выделения гистидинсодержащих пептидов из белкового образца или смеси белковых образцов, предусматривающий стадии:
а) расщепления интактных белков в белковом образце (образцах) расщепляющим агентом на пептиды,
b) приведения белкового образца (образцов) в контакт с маркирующим арилбороновой кислотой реагентом, имеющим общую структурную формулу (I):
Figure 00000001
где А означает аффинную метку, В означает бор и L означает необязательный линкер, в присутствии содержащего медь катализатора таким образом, чтобы дать возможность реакции метящего арилбороновой кислотой реагента с гистидином, где он присутствует в данных пептидах,
с) связывания маркированных пептидов с аффинным матриксом через указанную аффинную метку и
d) удаления связанных маркированных пептидов из аффинного матрикса, с получением выделенных гистидинсодержащих пептидов.
9. Способ по п.8, где стадию b) выполняют перед стадией а) и метящий арилбороновой кислотой реагент приводят в контакт с нерасщепленными белками в образце (образцах), что приводит к маркированию гистидина, где он присутствует в данных белках.
10. Способ одновременного анализа присутствия одного или более гистидинсодержащих белков в различных образцах, предусматривающий стадии:
а) необязательного расщепления интактных белков в образце (образцах) расщепляющим агентом на пептиды,
b) приведения каждого из образцов в контакт с одним реагентом из набора метящих арилбороновой кислотой реагентов в присутствии содержащего медь катализатора, где метящие бороновой кислотой реагенты имеют общую структурную формулу (I):
Figure 00000001
где А означает аффинную метку, В означает бор и L означает необязательный линкер, и дополнительно содержат метку, которая является изотопной или изобарной меткой, так что структура каждого из данных метящих реагентов является, по существу, одной и той же,
с) объединения данных различных образцов с получением смеси образцов полипептидов или пептидов,
d) селективного выделения меченых полипептидов или пептидов из смеси образцов полипептидов или пептидов посредством аффинной метки и
е) анализа присутствия выделенных меченых полипептидов или пептидов при помощи масс-спектроскопии.
11. Способ идентификации присутствия белка в белковом образце, предусматривающий стадии:
а) модификации гистидина белков в белковом образце посредством приведения данных белков в контакт с маркирующим реагентом общей структуры (I):
Figure 00000001
где А означает аффинную метку, В означает бор и L означает необязательный линкер, в присутствии содержащего медь катализатора,
b) расщепления белков в данном белковом образце на пептиды расщепляющим агентом,
с) выделения из указанных белков гистидинсодержащих пептидов посредством аффинной метки,
d) очистки выделенных гистидинсодержащих пептидов посредством одной или более стадий очистки пептидов с получением таким образом очищенных гистидинсодержащих пептидов,
е) определения или расчета по меньшей мере одного физико-химического свойства, очищенных гистидинсодержащих пептидов, отличного от массы,
f) определения массы выделенных и очищенных гистидинсодержащих пептидов на МС, и
g) сравнения для каждого выделенного и очищенного гистидинсодержащего пептида массы и по меньшей мере одного другого физико-химического свойства с базой данных, содержащей массу и одно или более физико-химических свойств всех гистидинсодержащих пептидов, генерированных указанным расщепляющим агентом, для идентификации таким образом соответствующего родительского белка очищенного гистидинсодержащего пептида, посредством чего определяется присутствие родительского белка в данном белковом образце.
12. Способ по п.11, где стадия (g) предусматривает идентификацию для каждого из выделенных и очищенных гистидинсодержащих пептидов одного или более гистидинсодержащих пептидов в базе данных с массой, соответствующей массе данного выделенного и очищенного гистидинсодержащего пептида, и, когда идентифицирован более чем один пептид для каждого одного выделенного и очищенного гистидинсодержащего пептида, сравнение по меньшей мере одного другого физико-химического параметра выделенного и очищенного гистидинсодержащего пептида с физико-химическими параметрами более чем одного из пептидов, идентифицированных в данной базе данных.
13. Способ по п.12, где белковый образец является пробой из некоторого вида, и база данных содержит по меньшей мере массу и по меньшей мере одно другое физико-химическое свойство всех гистидинсодержащих пептидов данного вида, генерируемых указанным расщепляющим агентом.
14. Способ по п.11, где данный белок идентифицируют одновременно в двух или более образцах, где данный способ предусматривает:
в стадии (а) выполнение модификации каждого из образцов одним реагентом из набора маркирующих реагентов, содержащих компонент дифференциальной метки,
дополнительную стадию объединения двух или более образцов перед стадией (d), и
перед стадией (f) стадию идентификации природы данной метки для идентификации таким образом образца, из которого происходит данный пептид.
15. Способ по п.11, где по меньшей мере одно физико-химическое свойство определяют во время одной или более стадий очистки пептидов.
16. Способ по п.11, где по меньшей мере одно физико-химическое свойство выбирают из группы, состоящей из pI, времени удерживания во время хроматографии с обращенной фазой и отношения УФ-поглощения при 280 и 214 нм.
17. Соединение для маркирования гистидина в белке или пептиде, причем соединение имеет общую структуру (I):
Figure 00000001
где А означает аффинную метку, выбранную из группы, состоящей из биотина или молекулы производного биотина, мальтозы, лектина и гаптена, связывающегося с гаптен-специфическими антителами, В означает бор и L означает необязательный линкер.
18. Соединение по п.17, где ароматическое кольцо дополнительно замещено галогеном, алкоксигруппой или алкильной группой.
19. Соединение по п.17, где аффинной меткой А является биотин.
20. Соединение по п.17 формулы (II):
Figure 00000002
21. Соединение по п.17, дополнительно содержащее метящий компонент.
22. Соединение по п.21, где указанный метящий компонент состоит из одного или более тяжелых изотопов.
23. Соединение по п.22 формулы (III)
Figure 00000003
где один или более атомов углерода и/или один или более атомов водорода в линкере между группой биотина и группой арилбороновой кислоты заменены соответственно 13С или дейтерием.
24. Набор метящих реагентов для масс-спектрометрического анализа полипептидов, где все метящие реагенты в данном наборе имеют идентичную химическую структуру по п.17, и где каждый метящий реагент в данном наборе имеет компонент уникальной изотопной метки.
25. Набор реагентов, в котором индивидуальные метящие реагенты указанного набора имеют структуру согласно формуле (III):
Figure 00000003
где один или более атомов углерода и/или один или более атомов водорода в линкере между группой биотина и группой арилбороновой кислоты заменены соответственно 13С или дейтерием.
26. Применение соединения по п.17 или набора метящих реагентов по п.24 для мечения белков.
27. База данных гистидинсодержащих пептидов белков организма, расщепленных in silico расщепляющим агентом, где каждый пептид характеризуется:
идентификатором белка,
его аминокислотным составом,
его массой,
где данная масса является массой немодифицированного пептида или массой пептида после модификации или мечения.
28. База данных по п.27, где пептиды с различающейся последовательностью и одной и той же массой дополнительно характеризуются по меньшей мере одним физико-химическим параметром указанного пептида, отличным от массы.
29. База данных по п.27, где расщепляющим агентом является трипсин.
30. Применение базы данных по п.27 для идентификации белков.
31. Устройство (100) для мультиплексного мечения и анализа белковых образцов, содержащее по меньшей мере один источник образцов (101), узел мечения (103) и соответствующие источники метящих арилбороновой кислотой реагентов (104), узел расщепления белка (105), узел аффинного разделения (106), узел разделения (107), узел масс-спектрометра (109) и узел анализа данных (110), присоединенные к аннотированной базе данных (112) расщепленных in silico гистидинсодержащих пептидов.
32. Устройство по п.31, дополнительно содержащее узел получения образцов (102) и/или узел анализа (108) для определения одного или более физико-химических свойств пептидов, очищенных в узле разделения (107).
33. Применение соединения для маркирования гистидина в белке или пептиде, где соединение имеет общую структуру (I):
Figure 00000001
где А означает аффинную метку, выбранную из группы, состоящей из биотина или молекулы производного биотина, мальтозы, лектина, гаптена, связывающегося с гаптен-специфическими антителами, и глутатиона, В означает бор, и L означает необязательный линкер.
RU2009121557/04A 2006-11-06 2007-10-26 Применение арилбороновых кислот в мечении белков RU2009121557A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06123496.9 2006-11-06
EP06123496A EP1921081A1 (en) 2006-11-06 2006-11-06 Use of arylboronic acids in protein labelling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2009121557A true RU2009121557A (ru) 2010-12-20

Family

ID=37909740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009121557/04A RU2009121557A (ru) 2006-11-06 2007-10-26 Применение арилбороновых кислот в мечении белков

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8097463B2 (ru)
EP (2) EP1921081A1 (ru)
JP (1) JP2010509569A (ru)
CN (1) CN101535316A (ru)
BR (1) BRPI0717854A2 (ru)
RU (1) RU2009121557A (ru)
WO (1) WO2008056290A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2108957A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Compounds and methods for the labelling and affinity-selection of proteins
KR101061601B1 (ko) 2009-07-01 2011-09-02 주식회사 올메디쿠스 보론산이 수식된 전극을 이용한 당화단백질의 전기화학적 측정방법
CN113304708B (zh) * 2021-06-11 2023-03-21 天津医科大学 介孔分子筛硼亲和表面印迹的糖蛋白微反应器的制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0310361A3 (en) * 1987-09-30 1989-05-24 Beckman Instruments, Inc. Tridentate conjugate and method of use thereof
SK98996A3 (en) * 1994-01-28 1997-02-05 Prolinx Inc Bioconjugate complexes
ATE536422T1 (de) * 1998-08-25 2011-12-15 Univ Washington Schnelle quantitative analyse von proteinen oder proteinfunktionen in komplexen gemischen
US20050158708A1 (en) * 2001-06-06 2005-07-21 Iris Alroy Methods and compositions related to tagging of membrane surface proteins
EP1456227B1 (en) * 2001-07-16 2005-10-05 President And Fellows Of Harvard College Non-affinity based isotope tagged peptides and methods for using the same
DE60223696T2 (de) * 2001-09-14 2009-01-29 Electrophoretics Ltd., Cobham Massenmarker
WO2004070352A2 (en) 2003-01-30 2004-08-19 Applera Corporation Methods, mixtures, kits and compositions pertaining to analyte determination
RU2007127314A (ru) * 2004-12-17 2009-01-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl) Контрастные средства или терапевтические средства направленной доставки для молекулярной визуализации и терапии

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010509569A (ja) 2010-03-25
EP1921081A1 (en) 2008-05-14
EP2086984A1 (en) 2009-08-12
US8097463B2 (en) 2012-01-17
WO2008056290A1 (en) 2008-05-15
US20100041162A1 (en) 2010-02-18
WO2008056290A9 (en) 2008-09-12
CN101535316A (zh) 2009-09-16
BRPI0717854A2 (pt) 2013-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhou et al. Quantitative proteome analysis by solid-phase isotope tagging and mass spectrometry
JP4188701B2 (ja) タンパク質サンプルを分析するためのプロセス
Arora et al. Chemical crosslinking: Role in protein and peptide science
US20060275842A1 (en) Methods and kits useful for the simplification of complex peptide mixtures
Clifford-Nunn et al. Quaternary diamines as mass spectrometry cleavable crosslinkers for protein interactions
JP2005503540A5 (ru)
JP2009543069A (ja) 検体の決定に関する方法、混合物、キットおよび組成物
CN101511844A (zh) 利用包含非编码可检测标记的质量标签试剂进行的分析物测定
JP2009543069A5 (ru)
WO2004019000A3 (en) Chemical reagents and methods for detection and quantification of proteins in complex mixtures
JP2003529059A (ja) 質量ラベル
JP2010156706A (ja) 結合特性に基づく分析物の特徴の決定
RU2009120683A (ru) Соединения и способы двойного мечения полипептидов, предоставляющие возможность мультиплексирования при масс-спектрометрическом анализе
RU2009121557A (ru) Применение арилбороновых кислот в мечении белков
CN105659078A (zh) 使用氨基吡唑鉴别和/或定量儿茶酚胺的质谱法
AU2003242721A1 (en) Method and reagent for specifically identifying and quantifying one or more proteins in a sample
RU2009113801A (ru) Способы анализа образцов белков на основе идентификации с-концевых пептидов
US20080050736A1 (en) Fluorescent Affinity Tag to Enhance Phosphoprotein Detection and Characterization
EP1589341A2 (en) Method of selective peptide isolation for the identification and quantitative analysis of proteins in complex mixtures
JP2010078455A (ja) プロテオミクス解析におけるペプチド分離・同定方法
EP1799845B1 (en) In-gel tagging and in-gel digestion for phosphoproteins analysis and phosphorylation site identification
JP4679368B2 (ja) 発現微量タンパク質/ペプチドの検出・分離・同定法
JP2006515674A (ja) リン酸化タンパク質の質量分析及びリン酸化位置分析用標識物質
WO2017050947A1 (en) Protease-resistant streptavidin
Goodlett et al. Stable isotopic labeling and mass spectrometry as a means to determine differences in protein expression