MALDI-MS ile fosfopeptitlerin tayininde sol

24. Ulusal Kimya Kongresi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, 29 Haziran-2 Temmuz 2010, Zonguldak
MALDI-MS ile fosfopeptitlerin tayininde sol-jel malzemelerin
kullanılması ve yeni yöntemlerin geliştirilmesi
Mehmet Atakay, Ömür Çelikbıçak, Burak Tavşanlı, Bekir Salih
Hacettepe Üniversitesi Kimya Bölümü, Beytepe, ANKARA 06800
mehmetatakay@hacettepe.edu.tr
Proteinlerin her türlü faaliyetlerinin, yapılarında meydana gelen değişikliklerin, hücre
içerisindeki fonksiyonlarının ve birbirleriyle etkileşimlerinin incelendiği çalışmaların bütünü
proteomiks adını almaktadır. Proteinler ribozomda sentezlendikleri translasyon
basamağından sonra yapılarında meydana gelen değişikliklerle farklı fonksiyonlar
edinmektedirler (post-translasyonel modifikasyon). Yapılarında meydana gelen bu
değişikliklerle edindikleri fonksiyonların ilişkilendirilmesi proteomiks çalışmaları için büyük
önem arz etmektedir. Fosforilasyon, yapıya fosfat grubunun katılması, hücresel proteinler için
en çok rastlanılan post-translasyonel modifikasyondur. Bu değişikliğin incelendiği, protein
fonksiyonu üzerine etkisinin değerlendirildiği çalışma alanı, proteomiks içerisinde geniş bir
yer tutan fosfoproteomiks adını alır. Kinaz enzimleri fosfat grubunu protein yapısına katarak
protein etkileşimleri, bozunmaları, konformasyon değişiklikleri, hücre döngüsü gibi önemli
faaliyetleri düzenlerler. Bu önemli faaliyetlerde görev alan fosfoproteinlerin yapılarının
aydınlatılması için kütle spektrometrisi en etkin teknik olarak kullanılmaktadır [1]. Ancak
fosfoproteinlerin veya fosfopeptitlerin iyonlaşma verimleri düşük olduğundan mevcut kütle
spektrometrisi teknikleriyle analizleri zorlaşmaktadır. Proteinlerin fosfatlanma yüzdelerinin
düşük olması nedeniyle oluşacak fosfopeptitlerin de derişimleri kütle spektrometrik olarak
tayin sınırının altına düşebilmektedir. Bu nedenle fosfopeptitlerin örnek içerisinde analiz için
yeterli miktarda bulunmamaları söz konusu olabilir. Fosfoproteomiks alanlarından biri de
fosfopeptitlerin kütle spektrometresi ile analizlerinden önce bulundukları ortam içerisinden
seçimli olarak ayrılıp zenginleştirilmesi çalışmalarıdır. Böylece fosfopeptitlerin kütle
spektrometrik analizlerinin etkinlikleri artırılmaya çalışılmaktadır [2].
Bu çalışmada, kazein proteininin α-kazein, β-kazein ve κ-kazein alt birimlerinin proteolitik
parçalanmaları ile elde edilen fosfopeptitler üzerindeki fosfat gruplarıyla etkileşebilecek amin
grupları bulunduran sol-jel temelli malzemeler geliştirilmiştir. Bunun yanında yapısında metal
atomu bulunduran sol-jel malzemelerle de zenginleştirme çalışmaları yapılmıştır. Bu
malzemelerle fosfopeptitler, bulundukları ortam içerisinden yüksek seçimlilikle ayrılmışlardır.
Zenginleştirme işlemi sonrasında matriks-yardımlı lazer desorpsiyon/iyonlaşmalı-kütle
spektrometresi (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization-Mass Spectrometry, MALDI-MS)
ile yapılan fosfopeptit analizlerinin etkinliğinin arttığı gözlenmiştir. Üretilen bu malzemelerin
fosfopeptitlerin ayrılmasında ve zenginleştirilmesinde tekrarlanabilir olarak kullanılabilecekleri
tespit edilmiştir.
KAYNAKLAR
1. Piggee C., Anal. Chem., 81, 2418–2420, 2009.
2.
Hjerrild M., Gammeltoft S., FEBS Letters, 580, 4764–4770, 2006.