Revista de Proteómica y Bioinformática
Acceso abierto

abstracto

Comprensión multifactorial de la abundancia de iones en experimentos de espectrometría de masas en tándem

Zeeshan Fazal, Bruce R Southey, Jonathan V. Sweedler y L. Rodríguez-Zas

En un enfoque de escopeta ascendente, las proteínas de una mezcla se digieren enzimáticamente, se separan y analizan mediante espectrometría de masas en tándem. Los espectros de masas que relacionan las intensidades de los iones de los fragmentos (abundancia) con la masa a la carga se utilizan para deducir la secuencia de aminoácidos e identificar los péptidos y las proteínas. Las variables que influyen en la intensidad se caracterizaron mediante un modelo multifactorial de efectos mixtos, una validación cruzada de diez veces y una selección de características paso a paso en 6 352 528 fragmentos de 61 543 iones peptídicos. La intensidad fue mayor en los iones de fragmentos que no tenían pérdida de masa neutra en relación con ninguna pérdida de masa o que tenían un estado de carga +1. Los iones peptídicos clasificados para la movilidad de protones como no móviles tenían la intensidad más baja de todos los niveles de movilidad. Los recuentos más altos de residuos básicos (arginina, lisina o histidina) en el ion peptídico y los recuentos bajos en el ion fragmentado se asociaron con intensidades de ion fragmentado más bajas. Los recuentos más altos de prolina en iones de péptidos y fragmentos se asociaron con intensidades más bajas. Estos resultados son consistentes con la teoría del protón móvil. Las tendencias opuestas entre los recuentos de iones de péptidos y fragmentos y la intensidad pueden deberse al diferente impacto del factor en consideración en las diferentes etapas del experimento de MS/MS o a la diferente distribución de las observaciones en los niveles de iones de péptidos y fragmentos. La presencia de residuos básicos en las tres posiciones junto al sitio de fragmentación se asoció con una menor intensidad de iones de fragmentos. La presencia de prolina proximal al sitio de fragmentación mejoró la fragmentación y tuvo la tendencia opuesta cuando se localizó lejos del sitio. Se identificó una asociación positiva entre la intensidad de los iones del fragmento y la presencia de residuos de azufre (cisteína y metionina) en la vecindad del sitio de fragmentación. Estos resultados resaltan la naturaleza multifactorial de la intensidad de iones de fragmentos y podrían mejorar los algoritmos para la identificación de péptidos y la simulación en experimentos de espectrometría de masas en tándem.