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TEMPO-FRIPS방법을 이용한 펩타이드 서열 분석

초록/요약

자유 라디칼 개시방법을 이용한 펩타이드 서열 분석법(FRIPS)은 충돌활성분해법(CAD)을 응용하여 최근에 개발된 새로운 분석방법이다. 이 방법은 홀-전자를 유발하여 라디칼 반응을 통해 펩타이드의 단편화 과정이 진행된다는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 TEMPO-Bz (2-[(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-yloxy)methyl]benzoic acid) 물질을 유도체로 하여 새로운 라디칼 개시제를 고안하여 위 분석법의 영역을 확장시켰다. 라디칼 개시제인 TEMPO-Bz 물질을 부착한 펩타이드는 충돌활성분해를 통해 라디칼 분자로 활성화 된다. 생성된 라디칼 상태의 펩타이드 분자에 추가적인 충돌활성분해를 시행함으로써 다량의 단편분자를 얻을 수 있었다. 이와 같은 방식으로 생성된 단편분자들은 주로 a, c, x, z-형태의 이온들로써, 이는 본 방법의 단편화 과정이 라디칼 반응에 의해 발생함을 보여준다고 할 수 있다. 전자포획분해법(ECD) 및 전자전달분해법(ETD)과 같이 라디칼 반응을 유발하는 분석법들의 경우에 위와 같은 a, c, x, z-형태의 이온들을 주된 단편분자로 생성하기 때문이다. 이러한 연구를 통해 본 분석법을 TEMPO-FRIPS방법이라 명명하였다. TEMPO-FRIPS방법은 이황화결합(Disulfide bond)을 포함하는 펩타이드의 서열분석에도 높은 효율을 보임을 확인 할 수 있었다. 이황화결합의 분해는 쉽게, 우선적으로 이루어지며 펩타이드 골격구조의 분해 또한 높은 효율로 이루어 졌다. 무엇보다도, TEMPO-FRIPS방법은 펩타이드 분석에 있어서 아미노산 서열 해독능력이 매우 뛰어나며, 기존에 널리 이용되고 있는 충돌활성분해법을 보완할 수 있는 특성을 갖는 다는 것에 큰 의미를 둘 수 있다.

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초록/요약

The Free radical initiated peptide sequencing (FRIPS) approach is a recently developed peptide sequencing CAD (collisionally activated dissociation) method, which makes use of odd-electron radical-driven fragmentation chemistry. We recently expanded this approach by employing TEMPO-Bz(2-[(2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-yloxy)methyl]benzoic acid) derivatives. TEMPO-Bz-conjugated peptide cations generate a radical upon collisional activation. The subsequent tandem mass spectrometry on the generated radical peptide cations results in abundant fragment ions. The generated fragments were mainly a, c, x, z-ions, which indicates the radical driven fragmentation mechanism as in electron capture dissociation (ECD) or electron transfer dissociation (ETD). In addition, a disulfide bond is readily cleaved. More importantly, the TEMPO-FRIPS approach showed an excellent sequence coverage, which shows a great potential as a tandem mass spectrometry method alternative to the popular collision-based methods.

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