바이러스 단백질체학 및 대사체학 질량분석법

바이러스 외피(envelope) 면은 단백질 중에서도 특히 당단백질로 덮여 있으며, 이는 바이러스 침투를 위해 숙주 세포에 결합되는 과정에 관여합니다. 바이러스는 면역 체계 반응을 회피하기 위해 이들 단백질의 글라이칸(glycan) 다양성을 사용합니다. 표면 글라이칸은 바이러스에 구조적 역동성과 이를 통한 유연성을 제공하여 약물 결합 부위를 차단하는데 도움을 줍니다. 당화(glycosylation)의 유형 및 바이러스 표면 당단백질에서 당화가 발생하는 부위(위치 점유율)에 대해 더 자세한 정보를 얻기 위해 당단백질체학 전략을 사용할 수 있습니다. 당단백질체학(glycoproteomics)은 당화 부위와 글라이칸 조성에 대한 정보를 제공합니다. 글리코펩티드 워크플로우는 시료전처리 및 농축, 질량분석법 분석, 데이터 분석 및 해석을 포함합니다. 아래는 간략한 권장 제품 목록입니다. 글리코펩티드 분석에 대한 더 자세한 제품 정보와 리소스는 단백질 당화 워크플로우 페이지에서 확인해 보십시오.

당질체학은 당단백질체학을 확장하여 글라이칸에 대한 더 자세한 정보를 제공합니다. 당질체학은 분지화 및 결합과 같은 글라이칸의 구조적 정보를 제공하고 구조적 이성질체를 분석하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 당질체학 워크플로우에는 탈당화, 분리, 질량분석법 분석 및 강력한 소프트웨어를 사용한 글라이칸 식별이 포함됩니다.

네이티브 MS는 솔루션 상태에 대한 평균화되지 않은 통찰력을 제공합니다. 즉, 서로 다른 단백질형(예: 차별적 당화)을 동시에 검출할 수 있습니다. 네이티브 MS는 또한 바이러스 캡시드 검사, 카고 피막화(cargo encapsulation) 정량 분석 및 캡시드 조립 모니터링을 위한 유용한 도구입니다. 네이티브 MS와 탑-다운(top-down) MS를 결합하여 캡시드 단백질의 구조적 특성 분석을 가능하게 합니다.

구조 바이러스학에서는 바이러스 유전체 정보를 피막화하는 단백질 캡시드의 안정성에 필요한 구성과 구조적 기반을 이해하는 것이 주된 초점입니다. HDX-MS는 국소 부위에서의 구조적 역학을 측정하고, 바이러스의 캡시드 조립 기전과 캡시드 성숙에 대한 통찰력을 얻는 데 사용할 수 있습니다.

바이러스-숙주 상호작용 연구의 초점은 바이러스 감염의 여러 단계에서 중요한 단백질 상호 반응을 발견하는 것입니다. AP-MS 워크플로우는 단백질 복합체 내 특정 단백질-단백질 상호작용을 검사하거나 상호작용체 수준에서 전체적으로 단백질 복합체를 조사하는 데 사용할 수 있습니다. 친화성 정제와 정량적 MS(LFQ, TMT)를 통합하면 연구자들이 다양한 조건(바이러스 감염의 여러 단계)에서 단백질-단백질 상호작용을 검사할 수 있어 더욱 다양한 통찰력을 얻을 수 있습니다. AP-MS는 또한 번역후 변형(PTM, posttranslational modification)과 단백질-단백질 상호작용을 촉진하기 위한 PTM의 역할을 알아보는 데 사용할 수 있습니다.

네이티브 MS를 통해 소단위 화학양론, 소단위 식별, 생체 분자 결합, 단백질 복합체 토폴로지 및 단백질 역학과 같은 바이러스 숙주 세포 단백질 복합체에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 네이티브 MS의 기능은 단백질 상호작용을 추정하기 위해 제한된 단백질 분해와 같은 다른 기법과 함께 사용하여 더욱 확장할 수 있습니다.

바이러스 숙주 세포 단백질 상호작용은 바이러스 단백질과 숙주 세포 수용체 사이에서 발생하는 분자간 상호작용입니다. 아쉽게도 이러한 상호작용은 일시적인 것으로 짧은 시간 동안만 나타나는 경향이 있습니다. 교차결합 MS(XL-MS)는 일시적인 상호작용을 모니터링하여 직접 및 간접 단백질-단백질 상호작용의 구별에 도움을 줄 수 있습니다. XL-MS는 상호작용에 관여하는 숙주 세포 표면 단백질을 식별하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이 분석법은 바이러스와 숙주 세포 단백질 간의 단백질 상호작용 토폴로지를 검사하고, 바이러스와 숙주 간의 상호작용 부위를 맵핑하며, 결합과 관련된 정확한 잔기를 검사하는 데 사용할 수 있습니다. XL-MS는 숙주 세포 상호작용에 관여하는 단백질 구조 또는 복합체를 규명하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

바이러스-숙주 세포 상호작용은 정적이지 않은 동적 프로세스입니다. TMT와 같은 정량 기법을 사용하여 이러한 동적인 프로세스를 관찰할 수 있습니다. AP-MS 또는 XL-MS의 일부로서 TMT 워크플로우를 사용하여 바이러스 감염 중에 발생하는 단백질-단백질 상호작용을 검사하고 상호작용 수준 또는 결합 친화도의 변화를 측정할 수 있습니다. TMT 정량 워크플로우는 상대적인 정량 단백질체학 분석을 위한 복합 분석 기능을 제공하여 세포, 조직 또는 생체액으로부터 얻은 여러 시료에 대한 동시 MS 분석을 가능하게 합니다.

펩타이드 항원은 주요 조직적합성 복합체(MHC)로 코딩화된 분자에 결합하여 T 림프구의 표적을 형성하는 세포 표면에 나타납니다. 이와 같은 중요한 적응 면역체계 경로는 바이러스에 감염된 세포의 박멸과 항체 생성을 촉진합니다. 이러한 펩타이드 항원의 식별은 새로운 백신을 개발하는 데 매우 중요합니다. 바텀-업(bottom-up) 단백질체학 워크플로우는 단백질체학의 주축을 이루고 있으며 생물학적 시료에서 가능한 한 많은 단백질 성분을 식별하는 데 사용됩니다.

정량 단백질체학은 바이러스 감염에 의해 유발되는 뚜렷한 면역 반응 프로파일을 판별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 면역 반응 단백질의 특징을 분석하고 바이러스 감염에 대한 반응으로 인한 면역체계 경로를 식별하는 것으로 이루어집니다. 정량 단백질체학 워크플로우를 통해 새로운 발견에서 표적 애플리케이션에 이르기까지 단백질 전체 식별 및 정량 분석을 수행하고, 동적 특성과 통찰을 통해 여러 조건에서 한 번의 실험으로 수천 개의 단백질을 검출 및 정량할 수 있으며, 생물학적 프로세스가 어떻게 작용하는지 보다 심층적으로 이해할 수 있습니다.

이 워크플로우는 상대적인 정량적 단백질체학 분석을 위한 복합 분석 기능을 제공하여 세포, 조직 또는 생체액에서 유래한 여러 시료에 대한 동시 MS 분석을 가능하게 합니다.

이 워크플로우는 저농도 단백질 및 인산화(phosphorylation) 또는 당화(glycosylation)와 같은 번역후 변형에 대한 변화를 검출하는 동시에 표지 및 무표지 시료를 모두 처리할 수 있는 기술을 사용하여 복합 단백질 시료의 상대적 변화를 확인하고 정량 분석할 수 있습니다.

이 워크플로우는 절편 법(fragmentation method)을 사용하여 펩타이드 식별과 무제한 시료 비교를 통해 모든 출처의 단백질 시료에 대한 상대적 정량 분석을 가능하게 합니다.

이 워크플로우는 통합된 하나의 고분해능 정밀 질량(HRAM) 분석을 사용하여 모든 표적 제품 이온을 동시에 검출할 수 있습니다. 많은 수의 시료를 분석하고 정량하는 데 이상적입니다.

이 워크플로우는 삼중 사중극자 질량분석기를 활용하여 많은 수의 시료에 대한 보다 일상적인 표적 정량 및 분석을 수행할 수 있습니다.

SureQuant IS 표적 정량 분석 워크플로우는 간편한 설정, 높은 선택성, 정량 정확도, 정밀도 및 특이도를 통해 시료전처리에서부터 복합 매트릭스에서 수백 가지 표적 펩타이드의 모니터링 및 정량에 이르는 일체의 어세이를 제공합니다.

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인산화(phosphorylation) 및 폴리유비퀴틴화(polyubiquitination)와 같은 PTM은 감염으로 인한 선천성 염증 반응을 조절합니다. 또한 메틸화, 아세틸화, SUMO화, 숙신화 등의 PTM이 선천성 면역과 염증의 조절에 관여하는 것으로 연구를 통해 밝혀졌습니다. MS는 이러한 PTM의 특성 분석에 사용할 수 있습니다. 포스포프로테오믹스(번역후 변형-PTM) 워크플로우를 통해 단백질 인산화 및 포스포펩타이드에 대한 대규모 연구가 가능하며, 이 중요한 PTM이 생물학적 프로세스와 인체 건강에 미치는 영향에 대한 과학적 이해를 증진시킵니다.

대사체에 대한 질량분석법 특성 분석과 정량 분석을 통해 면역체계가 어떻게 기능하는지에 대한 중요한 통찰력을 얻을 수 있습니다.

이 워크플로우는 저분자 식별을 위해 설계되었으며 가장 복잡한 대사체학 문제를 해결할 수 있습니다.

이 워크플로우를 통해 연구자들은 관심 대상의 대사체를 검출하는 동시에 미지의 물질을 발견할 수 있습니다.

정량 단백질체학 기법을 사용하여 경증에서 중증 유형의 질병 진행을 구분 및 예측하여 조기 단계에서 적절한 의학적 치료 및 리소스 개발을 지원할 수 있으며 이는 사망-생존율에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

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