Badanie agregacji białek za pomocą spektrometru masowego

Badanie agregacji białek za pomocą spektrometru masowego

Spektrometr masowy z jonizacją przez rozpylanie w polu elektrycznym (ESI) można z powodzeniem zastosować do obserwacji rozmiarów agregatów białek. Metoda ta pomoże w badaniach nad mechanizmem molekularnym związanym z powstawaniem choroby Alzheimera oraz w pracach nad lekami opartymi na białkach.

Wielu chorobom towarzyszy agregacja białek. Zjawisko to jest również niekorzystne przy produkcji nowoczesnych leków opartych na białkach powodując straty podczas produkcji i magazynowania leku i doprowadzając do utraty jego skuteczności.

Istniejące techniki charakteryzowania zjawiska agregacji białek mają znaczne ograniczenia – np. analityczne ultrawirowanie i chromatografia wykluczania (żelowa – GPC/SEC) przynosi wyniki o małej rozdzielczości. Niska rozdzielczość powoduje trudności w rozróżnieniu np. tetramerów i pentamerów białek. Ponadto czas analizy liczony w dziesiątkach minut nie pozwala na zaobserwowanie dynamicznego procesu agregacji.

Rozwiązaniem okazało się zastosowanie spektrometrii masowej z jonizacją przez rozpylanie w polu elektrycznym (ESI). Metoda ta jest szybka i oferuje dużą rozdzielczość. W pierwszym etapie badania naukowcy z Uniwersytetu Massachusetts w USA podgrzali próbki białek by rozłożyć ich splątania, a następnie obserwowali proces skupiania i agregacji ich struktur. Za próbkę posłużyło ludzkie białko antytrombina III, która jest glikoproteina ważną w krzepnięciu krwi. Okazało się, że dane otrzymane ze spektrometru masowego pokrywają się z wynikami chromatografii żelowej. Na spektrogramie można było zaobserwować piki mas dla poszczególnych agregatów białek – znacznie szybciej niż w GPC/SEC.

Więcej w artykule Evaluation of Electrospray Ionization Mass Spectrometry as a Tool for Characterization of Small Soluble Protein Aggregates, który ukazał się w czasopiśmie "Analytical Chemistry".

(pj)