用于芯片上的蛋白质消化的一次性碳丝印刷电极:一种与MALDI-TOF MS相结合的蛋白质学方法

科学领域:

• 分析化学 分析化学
• 生物化学 生物化学
• 蛋白质组学是指蛋白质组学.

背景情况:

• 基于质谱学 (MS) 的蛋白质组学通常使用自下而上的方法,依靠通过蛋白质溶解生成.
• 传统的蛋白质溶解方法 (酶,化学) 面临着局限性,引发人们对电化学蛋白质溶解等替代方法的兴趣.
• 蛋白质对电极表面的吸附阻碍了电化学蛋白质溶解的效率,主要是由于疏水性相互作用.

研究的目的:

• 开发一种新的电化学蛋白解平台,使用碳丝印刷电极 (SPEs) 直接与MS检测相合.
• 为了克服碳表面上蛋白质吸附的挑战,以提高蛋白质分解效率.
• 为了使电解样本在没有中间净化步骤的情况下进行直接的MS分析.

主要方法:

• 碳SPEs经过电化学处理和通过等离子体处理,以减少表面的疏水性.
• 使用接触角测量 (CAM),SEM,XPS,CV和EIS进行了表面修饰的特征.
• 胰岛素消化在一电化学过程中进行,并由MALDI-TOF MS.直接分析.

主要成果:

• 电化学治疗显著改善了SPE稳定性 (30天),异质速率常数 (k0 = (2.01 ± 0.15) × 10−4 cm2/s) 和电活动面积 (Ae = 0.47 ± 0.01 cm2).
• 减少牛血清白蛋白 (BSA) 吸附证实了增强的表面特性.
• 取得了成功的单电化学消化胰岛素和直接的MS分析.

结论:

• 这项工作证明了基于碳SPE的电化学蛋白解用于自下而上的蛋白质组学的可行性.
• 开发的平台为蛋白质消化提供了一个小型化的,廉价的,无化学品的替代方案.
• 这种方法与直接的MS检测兼容,简化了蛋白质组工作流程.