Proteases

Alternative Proteases for Mass Spectrometry

Overview

Trypsin是目前使用最廣泛的內切蛋白酶。
它具有高度專一性的切割特性，通常可產生長度約為7–20個胺基酸的胜肽，且在C端帶有強正電荷，因此非常適合用於Mass spectrometry分析。

然而，對於某些蛋白質或複雜蛋白質混合物而言，僅使用胰蛋白酶進行消化的效率並不足夠。例如，膜蛋白的消化，以及Histone翻譯後修飾PTMs的分析。

此外，部分胰蛋白酶切割所產生的胜肽過短或過長，並不適合進行質譜分析。在這些情況下，使用其他替代性蛋白酶(可單獨使用，或與Trypsin搭配使用)可作為一種可行且有效的解決方案。

▲替代蛋白酶及其對應的切割位點

Digestion with Alternative Proteases Increases Protein Coverage

使用替代性蛋白酶進行消化(可單獨使用，或與胰蛋白酶併用)，可產生獨特的胜肽圖譜，其中可能包含僅以胰蛋白酶消化時無法獲得的序列。

將替代性蛋白酶與胰蛋白酶所產生的胜肽進行整合(Overlay)分析，可提高蛋白質序列覆蓋率，並提升蛋白質鑑定結果的整體可信度。

▲蛋白質覆蓋率的提升：
(A) 同時使用Trypsin與Chymotrypsin
(B) 於獨立的消化反應中使用多種蛋白酶。

Fusion map為各蛋白酶分別消化後所得結果的整合。

Alternative Proteases Improve Analysis of Post-Translational Modifications (PTMs)

在某些情況下，Trypsin並不適合用於翻譯後修飾(PTM)的分析。
例如，組蛋白(Histone)的PTMs相當複雜，其中某些修飾[如乙醯化(Acetylation)與甲基化(Methylation)]會抑制或阻礙胰蛋白酶的切割。

如下圖所示，使用胰蛋白酶消化組蛋白H4可鑑定出數種PTMs；然而，仍有部分PTMs無法被偵測到。

透過使用Arg-C消化組蛋白H4，則可鑑定出更多額外的PTMs，包括Lysine與Arginine殘基的單甲基化、雙甲基化以及乙醯化修飾。

▲以Trypsin與Arg-C消化所鑑定之Histone H4翻譯後修飾

產品資訊

Alternative Proteases

提升蛋白質序列覆蓋率、加強緊密折疊蛋白的消化效率，並改善翻譯後修飾(PTMs)的鑑定能力。

Specific Proteases

Arg-C Ultra
Arg-C Ultra為一種Cysteine protease，可在Aarginine殘基的C端進行切割，包含鄰近Proline的切割位點。
Arg-C Ultra 在高達6 M Urea的條件下仍具活性，適用的pH範圍為5–9。

Arg-C (Clostripain)，Sequencing Grade
Arg-C (Clostripain)為一種內切蛋白酶(Endopeptidase)，自Clostridium histolyticum 分離純化而得，可在Arginine殘基的C端進行切割。
Arg-C的活性pH範圍為7.6–7.9。

rAsp-N，Mass Spec Grade
rAsp-N 為一種重組蛋白酶(Recombinant protease)，可於Aspartic acid殘基的 N 端進行切割。該酵素基因源自Stenotrophomonas maltophilia，並於E. coli 中表現與純化。
rAsp-N 具有高酵素活性，適用於複雜蛋白質混合物的蛋白質體學分析，以及純化蛋白(包含治療性單株抗體)的胜肽圖譜分析。
本產品以10 µg規格提供，包裝於錐形管中，便於簡單且一致的重懸操作。

Asp-N，Sequencing Grade
Asp-N為一種內切蛋白酶，可水解位於Aspartic acid殘基N端的胜肽鍵。
Asp-N的活性pH範圍為4–9。

Glu-C，Sequencing Grade
Glu-C為一種Serine protease，可專一性地在Glutamic acid殘基的C端進行切割。
在Ammonium bicarbonate與Ammonium acetate緩衝液中，Glu-C 對Glutamic acid殘基具有較高的切割專一性；而在磷酸鹽緩衝液中，則同時可在Aspartic與Glutamic殘基處進行切割。
Glu-C的活性pH範圍為4–9。

rLys-C，Mass Spec Grade
rLys-C為一種重組Lys-C，於E. coli中表現。其胺基酸序列源自Pseudomonas aeruginosa的Protease IV。
與天然Lys-C 類似，rLys-C可在Lysine殘基的C端進行切割，且具有極高的專一性。
rLys-C在蛋白質變性條件(如8 M尿素)下仍能維持蛋白水解活性，特別適用於難以消化之蛋白質。
rLys-C的活性pH範圍為 8–9。

Lys-C，Mass Spec Grade
Lys-C為一種Serine protease，自Lysobacter enzymogenes 分離純化而得，可專一性水解Lysine殘基C端的胜肽鍵。
在8 M尿素等蛋白質變性條件下，Lys-C 仍能保持蛋白水解活性，有助於提升對蛋白水解抗性蛋白的消化效率。
Lys-C的活性pH範圍為7–9。
本酵素可單獨使用，或與其他蛋白酶搭配使用，適用於Peptide mapping分析，或透過胜肽質量指紋(PMF)與MS/MS光譜比對進行蛋白質鑑定。

ProAlanase，Mass Spec Grade
ProAlanase為一種內切蛋白酶(Endopeptidase)，主要在Proline殘基的C端進行切割，並在較低程度上於Alanine殘基進行切割。
本酵素自真菌Aspergillus niger分離與純化，又稱為An-PEP或EndoPro。
經ProAlanase消化所產生的胜肽，適合用於質譜分析進行蛋白質鑑定與特性分析。ProAlanase可在酸性條件(pH 1–5.5)下作用，最佳活性pH約為1.5，理想消化時間為1–2小時。

Low-specific Protease

Chymotrypsin, Sequencing Grade

Chymotrypsin為一種高純化的Serine endopeptidase，來源自牛胰臟。其具有選擇性，優先在Aromatic amino acids的Carboxyl side進行水解，包括Tyrosine、Phenylalanine與Tryptophan。Chymotrypsin的活性pH範圍為7–9。

Nonspecific Proteases

Elastase

Elastase為一種Serine protease，可優先在Alanine、Valine、Serine、Glycine、Leucine或Isoleucine的C 端進行切割。
Elastase的活性pH為9。

Pepsin

Pepsin可優先在Phenylalanine、Leucine、Tyrosine及Tryptophan的C端進行切割。
Pepsin的活性pH範圍為 1–3。

▲質譜樣品製備中常用蛋白酶的切割位點

Ordering Information

Specific Proteases:

Arg-C Ultra (Cat.# VA1831)

Arg-C (Clostripain), Sequencing Grade (Cat.# V1881)

rAsp-N, Mass Spec Grade (Cat.# VA1160)

Asp-N, Sequencing Grade (Cat.# V1621)

Glu-C, Sequencing Grade (Cat.# V1651)

rLys-C, Mass Spec Grade (Cat.# V1671)

Lys-C, Mass Spec Grade (Cat.# VA1170)

ProAlanase, Mass Spec Grade (Cat.# VA2161)

Low-specific Proteases:

Chymotrypsin, Sequencing Grade (Cat.# V1061, V1062)

Nonspecific Proteases:

Elastase (Cat.# V1891)

Pepsin (Cat.# V1959)