Измерения эффективности FRET в газовой фазе для исследования конформации белков, отобранных по массе
. 2015 4 августа; 87 (15): 7559-65.
doi: 10.1021/acs.analchem.5b01591. Epub 2015 17 июля.
Мартин Ф Царь 1 , Франциска Зосель 2 , Иво Кениг 2 , Даниэль Неттелс 2 , Бенгт Вундерлих 2 , Бенджамин Шулер 2 , Араш Заррине-Афсар 2 , Ребекка А. Джокуш 1
Принадлежности
- 1 §Химический факультет Университета Торонто, Торонто, Онтарио M5S 3H6, Канада.
- 2 † Биохимический институт Цюрихского университета, Цюрих, CH-8057, Швейцария.
- PMID: 26110465
- DOI: 10.1021/acs.analchem.5b01591
Мартин Ф. Цар и др. Анальная хим. .
. 2015 4 августа; 87 (15): 7559-65.
doi: 10.1021/acs.analchem.5b01591. Epub 2015 17 июля.
Авторы
Мартин Ф Цар 1 , Франциска Зосель 2 , Иво Кениг 2 , Дэниел Неттелс 2 , Бенгт Вундерлих 2 , Бенджамин Шулер 2 , Араш Заррине-Афсар 2 , Ребекка А. Джокуш 1
Принадлежности
- 1 §Химический факультет Университета Торонто, Торонто, Онтарио M5S 3H6, Канада.
- 2 † Биохимический институт Цюрихского университета, Цюрих, CH-8057, Швейцария.
- PMID: 26110465
- DOI: 10.1021/acs.analchem.5b01591
Абстрактный
Ионизация электрораспылением и масс-спектрометрия произвели революцию в химическом анализе биологических молекул, включая белки. Однако соответствие между нативной структурой белка и его структурой в масс-спектрометре (где он находится в газообразном состоянии) остается неясным. Здесь мы показываем, что измерения флуоресцентного (Förster) резонансного переноса энергии (FRET) в сочетании с масс-спектрометрией обеспечивают ограничения внутримолекулярного расстояния в газообразных ионизированных белках. Используя экспериментальную установку, которая сочетает в себе масс-спектрометрию с захватом и лазерно-индуцированную флуоресцентную спектроскопию, была исследована структура флуоресцентно меченного мутантного варианта белка GB1 в зависимости от состояния заряда. Спектры испускания флуоресценции в установившемся состоянии и измерения флуоресценции донора с временным разрешением для массового отбора GB1 показывают заметное снижение эффективности FRET с увеличением количества зарядов на газообразном белке, что предполагает кулоновское разворачивание и расширение его структуры. Это резко контрастирует со стабильностью рН GB1 в растворе. Сравнение с измерениями FRET одной молекулы в фазе раствора показывает более низкую эффективность FRET для всех состояний заряда исследованного газообразного белка, что указывает на то, что совокупность конформаций, присутствующих в газовой фазе, в среднем более расширена, чем нативная форма.
Похожие статьи
Резонансный перенос энергии флуоресценции в газообразных полипролиновых пептидах, отобранных по массе.
Талбот Ф.О., Рулло А., Яо Х., Джокуш Р.А. Талбот Ф.О. и др. J Am Chem Soc. 2010 17 ноября; 132(45):16156-64. дои: 10.1021/ja1067405. Epub 2010 21 октября. J Am Chem Soc. 2010. PMID: 20964374
Действие-FRET: исследование молекулярной конформации газофазных пептидов, отобранных по массе, с переносом энергии резонанса Фёрстера, обнаруженным с помощью акцептор-специфической фрагментации.
Дейли С., Пуссиг Ф., Саймон А.Л., Макалис Л., Берторель Ф., Широ Ф., Антуан Р., Дюгурд П. Дейли С. и др. Анальная хим. 2 сентября 2014 г .; 86 (17): 8798-804. doi: 10.1021/ac502027y. Epub 2014 19 августа. Анальная хим. 2014. PMID: 25073016
Действие-FRET газообразного белка.
Дейли С., Найт Г., Халим М.А., Кулеша А., Чой К.М., Чирот Ф., Макалис Л., Антуан Р., Дюгурд П. Дейли С. и др. J Am Soc Масс-спектр. 2017 янв; 28(1):38-49. doi: 10.1007/s13361-016-1449-2. Epub 2016 9 августа. J Am Soc Масс-спектр. 2017. PMID: 27506208 Бесплатная статья ЧВК.
Широкое использование FRET в биологической визуализации.Араи Ю., Нагаи Т. Араи Ю. и др. Микроскопия (Oxf). 2013 авг; 62 (4): 419-28.
doi: 10.1093/jmicro/dft037. Микроскопия (Oxf). 2013. PMID: 23797967 Обзор.
Чувствительные исследования структуры и динамики белков в хорошо контролируемых средах: сочетание масс-спектрометрии с флуоресцентной спектроскопией.
Царь М.Ф., Йокуш Р.А. Царь М.Ф. и др. Curr Opin Struct Biol. 2015 окт;34:123-34. doi: 10.1016/j.sbi.2015.09.004. Epub 2015 23 октября. Curr Opin Struct Biol. 2015. PMID: 264
Обзор.
Посмотреть все похожие статьи
Цитируется
Рационометрический и колориметрический зонд для обнаружения Hg 2+ на основе нафталимида-родамина и его окрашивающая функция при визуализации клеток.
Ван Ю, Дин Х, Ван С, Фан С, Ту Ю, Лю Г, Пу С.
Ван Ю и др. RSC Adv. 201915 апреля; 9 (21): 11664-11669. дои: 10.1039/c9ra01459d. Электронная коллекция 2019 12 апр. RSC Adv. 2019. PMID: 35516999 Бесплатная статья ЧВК.
Метионин и селенометионин как акцепторы переноса энергии для выяснения биомолекулярной структуры в газовой фазе.
Талберт Л.Э., Джулиан Р.Р. Талберт Л.Э. и соавт. J Am Soc Масс-спектр. 2019 сен;30(9):1601-1608. doi: 10.1007/s13361-019-02262-y. Эпаб 201920 июня. J Am Soc Масс-спектр. 2019. PMID: 31222676 Бесплатная статья ЧВК.
Объединение структурных зондов в газовой фазе — действие с разрешением ионной подвижности — FRET.
Дейли С., Макализ Л., Дюгурд П., Широ Ф. Дейли С. и др. J Am Soc Масс-спектр. 2018 Январь; 29 (1): 133-139.
doi: 10.1007/s13361-017-1824-7. Epub 2017 16 октября. J Am Soc Масс-спектр. 2018. PMID: 29038996
Линейная ионная ловушка с увеличенным вписанным диаметром для улучшения оптического доступа для флуоресцентной спектроскопии.
Раджагопал В., Стокс С., Ферзоко А. Раджагопал В. и др. J Am Soc Масс-спектр. 2018 фев; 29 (2): 260-269. doi: 10.1007/s13361-017-1763-3. Epub 2017 18 августа. J Am Soc Масс-спектр. 2018. PMID: 28822082
Диссоциация с переносом фотоэлектронов обнаруживает удивительную благоприятность цвиттерионных состояний в больших газообразных пептидах и белках.
Боннер Дж., Лион Ю.А., Неллессен С., Джулиан Р.Р. Боннер Дж. и др. J Am Chem Soc. 2017 авг. 2;139(30):10286-10293. doi: 10.1021/jacs.
7b02428. Epub 2017 18 июля. J Am Chem Soc. 2017. PMID: 28678494 Бесплатная статья ЧВК.
Просмотреть все статьи «Цитируется по»
Типы публикаций
термины MeSH
вещества
Action-FRET газообразного белка
- title={Действие-FRET газообразного белка},
автор = {Стивен Дейли, Джеффри Найт, Мохамед Иззариф Абдул Халим, Александр Кулеша, Чанг Мин Чой, Фабьен Широ, Люк Макалис, Родольф Антуан и Филипп Дюгур},
journal={Журнал Американского общества масс-спектрометрии},
год = {2016},
объем = {28},
страницы = {38 — 49}
}
- S. Daly, Geoffrey Knight, P. Dugourd
- Опубликовано 9 августа 2016 г.
- Chemistry, Physics
- Journal of the American Society for Mass Spectrometry
, в частности белков.
Одним из спорных аспектов является то, насколько естественная структура фазы раствора сохраняется при переходе в газовую фазу с помощью методов мягкой ионизации, таких как ионизация электрораспылением. Чтобы ответить на этот вопрос и, таким образом, продолжить развитие масс-спектрометрии как инструмента структурной биологии, необходимо разработать структурно-чувствительные методы для исследования конформаций газовой фазы…
View on Springer
europepmc.orgДействие-самотушение: Индуцированное димером тушение флуоресценции хромофоров как зонд биомолекулярной структуры.
- S. Daly, C. Choi, F. Chirot, L. MacAleese, R. Antoine, P. Dugourd
Химия, биология
Аналитическая химия
- 2017 9003-
представляет собой чувствительный и быстрый газофазный зонд с биомолекулярной структурой, который может быть непосредственно связан с измерениями в фазе раствора, что делает его дополнением к методам на основе FRET, которые нечувствительны при очень коротких расстояниях между хромофорами. - Q. Duez, Geoffrey Knight, P. Dugourd
Химия, физика
- 2017
- A. Sinelnikova, T. Mandl, C. Caleman
Физика
Chemical Science
- 2020
- Р. Беверидж, С. Ковилл, К. Пачоларц, Джейсон М. Д. Калапотакис, К. МакФи, П. Барран
Биология
Аналитическая химия
- 2014

Объединение структурных зондов в газовой фазе — действие с разрешением ионной подвижности — FRET
Приведен первый пример комбинации измерений ионной подвижности и резонансного переноса энергии Фёрстера в одной и той же экспериментальной установке, продемонстрированный на модельном пептиде и примененный к контролировать индуцированное столкновением разворачивание убиквитина.
Ландшафты свободной энергии, связанные с димеризацией и конформацией меченого красителем амилоида-β12-28, связанные с экспериментами FRET.
Это открытие подтверждает гипотезу о том, что газофазное измерение действия-FRET после ESI работает в неравновесных условиях с памятью об условиях раствора — даже для димера этого относительно короткого пептида.
Action-FRET комплексов включения β-циклодекстрина
Action-FRET расширение газовой фазы, недавно разработанное Метод FRET — используется для изучения структуры газообразных супрамолекулярных комплексов с множеством мишеней, начиная от определения ионов металлов и заканчивая модуляцией свойств пептидов.
Масс-спектрометрия нековалентных комплексов нуклеиновых кислот. 9
Химические обзоры изучены благодаря масс-спектрометрии структуры нуклеиновых кислот, рассмотрены самосборки и их комплексы с лигандами.
Исследование конформационного ландшафта и термохимии анионов динуклеотидов ДНК с помощью инфракрасной спектроскопии действия нанокапель гелия.
Внедрение ESI-MS в качестве источника молекул примеси расширяет разнообразие молекул, доступных для термохимических измерений, позволяя изучать более крупные нелетучие вещества.
воспроизводимость в процессе разворачивания белка, индуцированного внешним электрическим полем
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИМЕКА. работа идентифицирует четко определенные пути разворачивания белка, индуцированные экспериментально достижимыми внешними электрическими полями, и показывает, что сильные электрические поля в сочетании с короткоимпульсными источниками рентгеновского излучения, такими как лазеры на свободных электронах, могут стать новым путем для визуализации динамики газофазные белки с высоким пространственным и временным разрешением.
Резонансный перенос энергии Ферстера в газовой фазе в ионах, отобранных по массе и захваченных.
Резонансный перенос энергии Фёрстера (FRET) — это безызлучательный процесс, который может происходить от электронно-возбужденного донора к акцептору, когда спектр излучения донора перекрывается с…
Фотофрагментация с разрешением ионной подвижности для различения протомеров.
Комбинация фотофрагментации и IMS может помочь идентифицировать сигнатуру сосуществования протомеров для популяции биомолекулярных ионов в газовой фазе, и такие спектроскопические данные особенно подходят для отслеживания конформационных изменений.
Сближение молекулярной динамики и спектрометрии ионной подвижности: корреляции формы, структурные предикторы и диссоциация.
Исследована корреляция CCS с ключевым структурным параметром, часто используемым в компьютерных исследованиях развертывания — радиусом вращения — для нескольких небольших мономерных и димерных белков, и разработана простая структурная модель CCS, которая имеет некоторые общие черты с твердой сферой. модель и алгоритм проецирования, но разработан с учетом развертывания.
ПОКАЗАНЫ 1-10 ИЗ 59 ССЫЛОК
СОРТИРОВАТЬ ПОРелевантности Наиболее влиятельные документыНедавность
Измерения эффективности газофазного FRET для исследования конформации белков, отобранных по массе.
Показано, что измерения флуоресцентного (Förster) резонансного переноса энергии (FRET) в сочетании с масс-спектрометрией обеспечивают ограничение внутримолекулярного расстояния в газообразных ионизированных белках и иллюстрируют полезность FRET для получения нового вида структурной информации для больших десольватированных биомолекул.
Резонансный перенос энергии флуоресценции в газообразных, отобранных по массе полипролиновых пептидах.
Показано, что резонансный перенос энергии флуоресценции (FRET) может использоваться для исследования конформаций газообразных биополимеров, которые образуются в результате ионизации электрораспылением и манипулируются в масс-спектрометре с квадрупольной ионной ловушкой.
Action-FRET: исследование молекулярной конформации газофазных пептидов, отобранных по массе, с переносом энергии резонанса Фёрстера, обнаруженным с помощью акцептор-специфической фрагментации.
Результаты FRET для ионов полиаланина в газовой фазе, полученные путем измерения эффективности FRET за счет специфической фотофрагментации, а не флуоресценции, показывают, что передача энергии имела место между двумя хромофорами и, следовательно, метод действия-FRET может использоваться в качестве нового и чувствительного зонда структура газофазных биомолекул, что открывает перспективы в качестве нового инструмента в структурной биологии.
Структурное исследование и моделирование по теории Фёрстера для интерпретации измерений FRET в газовой фазе: пептиды β-амилоида с привитым хромофором.
Представлен полный подход к моделированию на основе первых принципов, который исследует газофазную структуру пептидов с привитыми хромофорами и обеспечивает точные прогнозы эффективности FRET, а также мотивирует использование описанных здесь методов параметризации, выборки и моделирования FRET в будущих исследованиях. структурные свойства и агрегационное поведение родственных систем.
Основанная на масс-спектрометрии структура для определения степени беспорядка в белках.
Представлена методология ESI-IM-MS для определения структурности или неупорядоченности данного белка, и показано, что эмпирический подход к оценке порядка или беспорядка является более точным чем использование графиков гидропатии заряда, которые часто используются для прогнозирования беспорядка.
Четкое свидетельство резонансного переноса энергии флуоресценции в ионах газовой фазы
Структура димеров амилоида-β(12-28) с привитым хромофором в газовой фазе: моделирование под руководством FRET-экспериментов.
В ходе теоретического моделирования, спектрометрии ионной подвижности и экспериментов по действию-FRET для димеров амилоида-β(12-28) с привитым хромофором было подтверждено, что в эксперименте заселяется слабо взаимодействующая структура, а не глобальный минимум сильно взаимодействующих пептидов.