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 [email protected] 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.