针对特定目标蛋白,精准定位瓜氨酸化(citrullination/deimination)修饰发生的精确精氨酸残基。Aimsmass 基于化学衍生化策略与高分辨 LC-MS/MS 平台,为自身免疫疾病和癌症研究提供分子水平的确切证据。
蛋白质瓜氨酸化翻译后修饰由蛋白精氨酸脱亚胺酶(PAD)家族催化发生。PAD 将精氨酸(Arg)残基的胍基转化为尿素基团(瓜氨酸),同时释放一分子氨(NH3),质量偏移仅为 +0.984 Da。瓜氨酸异常累加与许多炎症疾病和癌症有关,PAD 抑制剂在风湿性关节炎、红斑狼疮、动脉粥样硬化和溃疡性结肠炎等疾病中具有显著疗效。
瓜氨酸化蛋白可能更广泛地作为特定疾病状态的生物标志物。然而,由于瓜氨酸化后仅发生 +0.984 Da 的微小质量变化,瓜氨酸化残基的识别仍然具有挑战性。这种微小变化加上体内瓜氨酸含量较低,很容易与 13C 同位素或脱氨情况发生混淆。此外,精氨酸脱亚胺引起的蛋白酶裂解变化——通过中和精氨酸残基的正电荷,使胰蛋白酶在瓜氨酸位点后不再裂解——增加了质谱分析的难度。
瓜氨酸化位点鉴定的核心目标是:在已知的特定蛋白上,精确鉴定瓜氨酸化发生在哪一个精氨酸残基上,并克服 +0.984 Da 微小质量偏移带来的检测挑战。
由于 +0.984 Da 的微小质量偏移,发展了多种特异性检测策略:
原理:使用 2,3-丁二酮或安替比林进行衍生化,使瓜氨酸肽段分子量分别增加 50 Da 或 238 Da
优势:增大质量偏移,使瓜氨酸肽段能通过质谱与其他肽段区分
适用场景:目标蛋白瓜氨酸化位点精确鉴定
注意事项:衍生化反应需优化条件,避免过度衍生化
原理:苯乙二醛(PG)在酸性环境中与瓜氨酸尿素基团特异性环化,RhPG 用于荧光检测,BPG 用于亲和富集
优势:检测限低(~20 fmol),可监测瓜氨酸化动力学,支持高通量
适用场景:复杂蛋白样本中瓜氨酸蛋白的富集和检测
进阶方法:4-溴苯乙二醛用于 MALDI-MS 溴特征区分
瓜氨酸化位点鉴定通过化学衍生化策略增大质量偏移,克服 +0.984 Da 微小变化的检测挑战,再进行 LC-MS/MS 分析精确定位修饰位点。标准流程如下:
通过 2,3-丁二酮或安替比林衍生化,将 +0.984 Da 微小偏移放大至 +50/+238 Da,显著提高质谱检测的可靠性和特异性。
RhPG 探针检测限低至 ~20 fmol,BPG 亲和探针可实现瓜氨酸化蛋白的特异性富集,适用于低丰度样本。
针对已知目标蛋白进行定向分析,结果精确到具体精氨酸残基。
采用 Thermo Fisher Orbitrap Exploris 480 / Q Exactive HF-X 高分辨质谱仪(分辨率 240,000 @ m/z 200,扫描速度 40 Hz),搭配 EASY-nLC 1200 纳升液相色谱系统,精确区分衍生化后的瓜氨酸肽段与其他修饰肽段,确保位点定位精度。
常规动物组织:100mg
软体动物组织:1g
常规植物组织:1g
植物果实及种子:2g-4g
细胞样本:2×107
菌类样本:150mg
最低蛋白质量:1mg
检测平台:Thermo Fisher Orbitrap Exploris 480 / Q Exactive HF-X 高分辨质谱仪(分辨率 240,000 @ m/z 200,扫描速度 40 Hz),搭配 EASY-nLC 1200 纳升液相色谱系统
位点鉴定因针对特定蛋白,样本量要求相对灵活,支持血清、重组蛋白等特殊样本,具体请咨询技术团队。
详细送样指南请参考 送样准备。
位点鉴定针对已知的特定目标蛋白,精准定位瓜氨酸化发生在哪个精氨酸残基上。蛋白质组学则在全蛋白水平进行系统性分析。已知目标蛋白选位点鉴定,探索未知选蛋白质组学。
瓜氨酸化(精氨酸脱亚胺)仅产生 +0.984 Da 的微小质量偏移,容易与 13C 同位素峰或脱氨修饰混淆。此外,精氨酸脱亚胺后失去正电荷,导致胰蛋白酶裂解模式改变。因此需要化学衍生化策略来增大质量偏移。
常规动物组织 100mg,细胞样本 2×107 个,最低蛋白质量 1mg。支持 SDS-PAGE 胶条和蛋白溶液样本。瓜氨酸化修饰丰度较低,建议提供足量样本。
是的。PAD 抑制剂(如 Cl-amidine、BB-Cl-amidine)会抑制瓜氨酸化反应,降低修饰水平。如果研究 PAD 抑制剂的效果,建议同时设置未处理对照。体内 PAD 活性受钙离子浓度和氧化还原状态调控。
标准交付周期约 1-2 周。交付内容包括:原始质谱数据、瓜氨酸化位点定位结果表(含衍生化信息)、修饰肽段序列、关键质谱谱图。
如需在全蛋白水平进行系统性瓜氨酸化分析,或对其他修饰类型进行研究,可参考以下服务:
提交咨询,Aimsmass 技术团队将根据您的目标蛋白和研究目的,定制精准的瓜氨酸化位点鉴定方案与报价。
获取位点鉴定方案与报价电话:021-51914748 | 邮箱:info@aimsmass.cn