Que es el modelo de proton movil?

Teoria que explica fragmentacion en CID. El proton adicionado no queda fijo sino que migra a traves del peptido. Donde se localiza durante la colision determina donde ocurre la fragmentacion. Protones en sitios de baja basicidad son mas moviles, produciendo fragmentacion mas uniforme.

Por que ETD preserva fosforilacion?

ETD fragmenta enlaces N-Calpha via radical, no via vibracion. El grupo fosfato unido a Ser/Thr/Tyr permanece intacto durante este proceso. En CID, la energia vibracional puede romper el enlace O-P, causando perdida de fosfato y perdida de informacion de localizacion.

Que es el low mass cutoff en ion trap CID?

En ion traps, iones con m/z muy bajo no pueden ser atrapados eficientemente durante CID. El cutoff es aproximadamente 1/3 del m/z del ion precursor. Fragmentos por debajo de este valor se pierden, limitando informacion en region de baja masa.

Como distingue MS Leu de Ile?

Tienen exactamente la misma masa. No se distinguen por MS normal. Metodos especiales: fragmentacion intensa produce iones secundarios diferentes, o se usan derivatizaciones especificas. En practica, se reportan como Leu/Ile o Xle.

Fragmentacion de Peptidos en Espectrometria de Masa

Categorías: Metodología de Investigación, Información General

La fragmentacion controlada en espectrometria de masa permite determinar la secuencia de aminoacidos de peptidos desconocidos.

Resumen Simplificado

CID, HCD, ETD y ECD son metodos de fragmentacion que producen iones caracteristicos para secuenciacion.

Iones de fragmentacion

Fragmentacion produce iones especificos. Nomenclatura. Roepstorff notation. Iones b. N-terminal fragments. Contain N-terminus. Charge on N-side. Iones y. C-terminal fragments. Contain C-terminus. Charge on C-side. Iones a. N-terminal. Loss of CO. From b ions. Iones c. N-terminal. Additional NH3. ECD/ETD specific. Iones x. C-terminal. Adducts. Iones z. C-terminal. Radical ions. ETD/ECD specific. Internal fragments. Both termini lost. Less informative. Immonium ions. Single aminoacido. Diagnostic. Low mass region. Neutral losses. H2O, NH3. From fragment ions. Additional peaks. Understanding ions. Essential for interpretation. Each type. Specific information.

Collision-induced dissociation

CID es metodo clasico. Principle. Ion collision. With neutral gas. N2, Ar, He. Kinetic energy converted. Internal energy. Vibration. Bond breakage. Peptide backbone. Preferential cleavage. Amide bond. Weak link. Energy distribution. Multiple bonds. Competing pathways. Charge-directed. Where proton resides. Mobile proton model. Proton mobilizes. Random cleavage. Complete series. Sequence read. Limitations. Labile modifications. Can be lost. Phosphorylation. Glycosylation. PTM location lost. Low mass cutoff. Ion trap limitation. Below cutoff. Ions not detected. Complementary methods needed. CID is workhorse. Well understood.

Higher-energy C-trap dissociation

HCD mejora CID. Principle. Higher energy collision. In C-trap or HCD cell. Orbitrap instruments. Higher energy than CID. More fragmentation. Different pattern. Complete y-ion series. Better for de novo. b-ions also present. Advantages over CID. No low mass cutoff. Immonium ions detected. Low mass fragments. Measurable. Higher resolution. Orbitrap detection. Accurate mass. Fragment masses exact. PTM localization. Better for some. Disadvantages. Requires Orbitrap. Not all instruments. Higher energy. Some modifications still labile. HCD is preferred. For many applications. Orbitrap standard.

Electron transfer dissociation

ETD es metodo alternativo. Principle. Electron transfer. From anion radical. Fluoranthene common. To protonated peptide. Charge reduction. Radical induced cleavage. N-Calpha bond. Produces c and z ions. Different from CID. Complementary. Advantages. Labile PTMs preserved. Phosphorylation. Glycosylation. Location maintained. No neutral loss. PTM stays on fragment. Large peptides. Effective. Disulfide bonds. Can be cleaved. Limitations. Charge state dependent. Higher charge better. +2 marginal. +3 or more optimal. Instrument complexity. ETD reagent needed. Supplementary activation. EThcD. Hybrid approach. ETD + HCD. More complete fragmentation. ETD excels. For PTM analysis.

Electron capture dissociation

ECD es predecesor de ETD. Principle. Electron capture. Direct. In FT-ICR. Low energy electrons. Captured by peptide. Similar products. c and z ions. As ETD. Radical chemistry. ECD characteristics. Requires FT-ICR. High magnetic field. Electron confinement. Less common. FT-ICR expensive. ETD more accessible. Same principles. Different electron source. ECD advantages. Very high resolution. FT-ICR capability. Exact mass. Top-down proteomics. Whole proteins. Multiple fragments. Sequence coverage high. Limitations. FT-ICR required. Cost and complexity. ECD is powerful. But limited access. ETD more practical. Similar results.

Secuenciacion de novo

De novo determina secuencia. Without database. From spectra alone. Principle. Mass differences. Between fragment ions. Correspond to aminoacido. 57.021 Da Gly. 71.037 Da Ala. 87.032 Da Ser. etc. Process. Identify ion series. b or y. Calculate differences. Match to aminoacidos. Build sequence. Challenges. Incomplete fragmentation. Missing ions. Ambiguities. Isoaminoacidos. Leu/Ile. Same mass. Cannot distinguish. Noise. Low quality spectra. Manual interpretation. Expert required. Software. PEAKS. Novor. DeepNovo. AI-based. Accuracy improving. Complementary to database. Novel peptides. Database-independent. De novo is skill. Essential for discovery.

Hallazgos Clave

Los iones b (N-terminal) e y (C-terminal) son los fragmentos principales en CID/HCD
CID usa colisiones con gas inerte para transferir energia y romper backbone
HCD ofrece mayor energia y no tiene low mass cutoff como CID en ion trap
ETD preserva PTMs labiles y produce iones c/z mediante transferencia electronica
ECD es similar a ETD pero requiere FT-ICR, siendo menos accesible
La secuenciacion de novo lee secuencia directamente del espectro sin base de datos

Más artículos en Metodología de Investigación

Más artículos en Información General

Preguntas frecuentes

Que es el modelo de proton movil?: Teoria que explica fragmentacion en CID. El proton adicionado no queda fijo sino que migra a traves del peptido. Donde se localiza durante la colision determina donde ocurre la fragmentacion. Protones en sitios de baja basicidad son mas moviles, produciendo fragmentacion mas uniforme.
Por que ETD preserva fosforilacion?: ETD fragmenta enlaces N-Calpha via radical, no via vibracion. El grupo fosfato unido a Ser/Thr/Tyr permanece intacto durante este proceso. En CID, la energia vibracional puede romper el enlace O-P, causando perdida de fosfato y perdida de informacion de localizacion.
Que es el low mass cutoff en ion trap CID?: En ion traps, iones con m/z muy bajo no pueden ser atrapados eficientemente durante CID. El cutoff es aproximadamente 1/3 del m/z del ion precursor. Fragmentos por debajo de este valor se pierden, limitando informacion en region de baja masa.
Como distingue MS Leu de Ile?: Tienen exactamente la misma masa. No se distinguen por MS normal. Metodos especiales: fragmentacion intensa produce iones secundarios diferentes, o se usan derivatizaciones especificas. En practica, se reportan como Leu/Ile o Xle.

Volver a la biblioteca de investigación