Kết hợp mô phỏng phân mảnh peptit và phổ FT-ICR-MS khẳng định cấu trúc oxytocin

25

KẾT HỢP MÔ PHỎNG PHÂN MẢNH PEPTIT VÀ PHỔ FT-ICR-MS

KHẲNG ĐỊNH CẤU TRÚC OXYTOCIN

Ngô Văn Quang*

, Ngô Quốc Anh, Nguyễn Tiến Tài, Nguyễn Văn Tuyến, Nguyễn Lê Anh

Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Đến Tòa soạn 6-6-2011

Abstract

MS/MS or Tandem mass spectroscopy (MS), used Electron Capture Dessociation (ECD) on the Fourier

Transformation Ion Cyclotron Resonance Mass Spectroscopy (FT-ICR-MS), can be a high-throughput tool for protein

and peptide characterization in proteomics. For the first time in Vietnam, this advanced technique was successfully

applied to confirmation the structure of oxytocin – A mammalian hormonal peptide that functions as a neurotransmitter

in the brain.

Keywords: Oxytocin, FT-ICR-MS, peptide fragment, Electron capture Dessociation (ECD).

1. GIỚI THIỆU

Mặc dù khả năng ứng dụng nguyên lý cộng

hưởng ion cyclotron do Lawrence phát minh từ

những năm đầu thế kỷ trước để xác định khối lượng

phân tử với độ chính xác cao đã được tiên đoán sớm,

nhưng cũng phải tới năm 1974, nhờ những tiến bộ

mang tính cách mạng về kỹ thuật đo, phương pháp

phổ khối cộng hưởng ion cyclotron có biến đổi

Fourier (Fourier Transformation Ion Cyclotron

Resonance Mass Spectroscopy – FT-ICR-MS) mới

thực sự ra đời [1]. FT-ICR-MS không những có thể

đạt được độ chính xác khối và độ phân giải khối cao

hơn nhiều cấp so với các kỹ thuật MS truyền thống

mà nó còn cho phép thực hiện nhiều kỹ thuật chuyên

biệt để nhận được các thông tin cấu trúc phong phú,

nhất là khi nghiên cứu các phân tử có kích thước lớn

và cấu trúc phức tạp, như peptit, protein, ADN [2].

Hình 1: Thiết bị FT-ICR-MS

Sự kết hợp các kỹ thuật ion hoá mềm cùng với

các kỹ thuật phân mảnh ion cho phép thực hiện kỹ

thuật MS/MS (MS2

), hay còn gọi là Tandem MS,

cho phép xác định trật tự amino axit của các peptit

hay protein một cách thuận tiện, dễ dàng và nhanh

chóng hơn nhiều so với phương pháp Edman truyền

thống. Trong các giải pháp phân mảnh ion để thực

hiện MS/MS, kỹ thuật phân mảnh bằng bắt giữ điện

tử (Electron Capture Disscociation - ECD) được

Zubareb và các cộng sự phát minh ra gần đây (năm

1998) [3]. Đặc điểm chính của ECD là quá trình

phân mảnh xảy ra do tương tác của các electron

năng lượng thấp với các ion đa hoá trị và hầu như

chỉ thực hiện đượcc trên thiết bị MS dạng FT-ICR.

Thực tế ứng dụng cho thấy ECD là giải pháp phân

mảnh đặc biệt thích hợp cho các peptit hay protein

có cầu S-S hay SH [4].

Tại Việt Nam, do sự phát triển khoa học công

nghệ và sản xuất nói chung, phương pháp MS ngày

càng trở nên phổ biến, số lượng thiết bị MS cũng

như số lượng và trình độ chuyên gia MS tăng tương

đối nhanh. Dù vậy, rất gần đây Việt Nam mới có hệ

thiết bị FT-ICR-MS đầu tiên và hiện là duy nhất của

cả nước, lắp đặt năm 2009, tại Viện Hoá học, Viện

Khoa học và Công nghệ Việt Nam, định hướng vào

các bài toán phân tích phức tạp, các bài toán phân

tích có tính thời sự và ý nghĩa cao về khoa học công

nghệ cũng như kinh tế xã hội.

Một trong các thử nghiệm của chúng tôi nhằm

từng bước tìm hiểu khả năng ứng dụng phong phú và

hiệu quả của FT-ICR-MS, là ứng dụng kỹ thuật

TẠP CHÍ HÓA HỌC T. 50(1) 25-29 THÁNG 2 NĂM 2012