Top downプロテオミクス

プロテオミクスは、生物学的問題を解決するための総合的な技術と見なされており、質量分析（MS）を含む一連の技術手法が含まれます。MSによるタンパク質の同定と特性評価の主な方法は、「ボトムアップ」として分類され、タンパク質を加水分解してペプチド断片を分析する方法、および「トップダウン」として、分解された完全なタンパク質を全体的に分析する方法に分類されます。

（Toby T K, et al.; 2016）

ボトムアッププロテオミクスでは、質量分析に入る前にタンパク質をペプチドに消化する必要があります。一方、トップダウンプロテオミクスでは、液体クロマトグラフィーや2次元ゲル電気泳動などの分離技術を使用して複雑な生体サンプルから完全なタンパク質を分離し、MS分析を行います。エレクトロスプレーイオン化（ESI）やマトリックス支援レーザー脱離イオン化（MALDI）などのソフトイオン化手法を用い、高エネルギー衝突誘起解離（HCD）、電子捕獲解離（ECD）、電子移動解離（ETD）などの多様な解離方法によって生成されたイオン化分子について質量分析を行います。ボトムアッププロテオミクス分析は、タンパク質の同定、分析、シーケンシング、およびPTM（翻訳後修飾）の特性評価のための非常に有望な戦略です。トップダウン法では、酵素消化されていない完全なタンパク質に対するMS分析を可能にし、ボトムアップ分析で大部分が破壊される不安定な構造を持つタンパク質の特性を保持できます。このため、一度のスペクトル分析で修飾部位と修飾パターンのデータを同時に取得し、修飾部位と修飾パターンの間の関係データを得ることができます。さらに、ボトムアップ法と比較して、タンパク質の消化プロセスがないため、実験プロセスにかかる時間も短縮されます。

トップダウンプロテオミクスに基づく2

百泰パイプライフサイエンスは、Thermo FisherのOrbitrap Fusion Lumos質量分析プラットフォームを使用し、nanoLC-MS/MSナノリキッドクロマトグラフィーを組み合わせて、トップダウンプロテオミクスに基づくサービスを提供しています。これには、タンパク質のシーケンシング、PTMの特性評価、タンパク質構造の特性評価が含まれます。
トップダウンに基づくシーケンシング

トップダウンのMSは、個々のタンパク質の分析とタンパク質複合体の特性評価の両方を行うことができます。百泰パイプライフサイエンスは、トップダウン戦略の下で、N末端およびC末端のシーケンシングサービスを同時にサポートしており、特にタンパク質サンプルの末端が修飾されている場合に有用です。
トップダウンに基づくPTMの特性評価

ECDおよびETDを使用したトップダウンの質量分析は、特にシーケンスカバレッジマップ、予測されていないPTMの識別、複数の修飾の特定において、プロテオミクス研究に成功裏に適用されています。
タンパク質構造の特性評価

タンパク質構造の特性評価は、タンパク質の機能をよりよく理解するのに役立ちます。さらに、生物学の発展と品質管理にも重要な役割を果たします。現在、MSは通常、タンパク質の一次構造と高次構造を特定するために使用されます。天然状態のタンパク質サンプルに消化プロセスを適用しないため、トップダウンの方法でジスルフィド結合を持つ四次構造を維持および検出することができます。

トップダウンプロテオミクスの利点

1. サンプル調製が比較的簡単
2. タンパク質の消化が不要
3. 生体タンパク質の分子量を直接測定可能
4. 多くの情報が保持される、例えばPTM
5. 時間の削減

参考文献

Toby T K, Fornelli L, Kelleher N L. Progress in top-down proteomics and the analysis of proteoforms[J]. Annual review of analytical chemistry, 2016, 9: 499-519.

Top downプロテオミクス

トップダウンプロテオミクスの利点

関連サービス