Масс-спектрометрический анализ фосфорилирования белков с использованием методов изотопного мечения и селективного концентрирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.04, кандидат химических наук Каньшин, Евгений Дмитриевич

• Каньшин, Евгений Дмитриевич
• кандидат химических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат химических наук Каньшин, Евгений Дмитриевич

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

2.1. Масс-спектрометрическое секвенирование белков.

2.1.1. Деградация Эдмана.

2.1.2. Бомбардировка быстрыми атомами.

2.1.3. Ионизация в электроспрее.

2.1.4. Ионизация MALDI.

2.1.5. Тандемные масс-спектрометры.

2.1.6. Основы интерпретации МС-МС спектров.

2.2. Фосфопротеомика.

2.2.1. Селективное фосфоконцентрирование.

2.2.2. Масс-спектрометрия в фосфопротеомике.

2.2.3. Сравнительная фосфопротеомика.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Масс-спектрометрический анализ фосфорилирования белков с использованием методов изотопного мечения и селективного концентрирования»

В настоящее время протеомика является одной из наиболее актуальных и быстро развивающихся областей молекулярной биологии. Эта наука занимается изучением клеточных протеомов (англ. proteome), то есть наборов белков данной клетки (организма) в данной фазе развития в определенный момент времени.

Данная наука возникла как продолжение геномики - науки, занимающейся расшифровкой геномов. Термин «протеом» своим происхождением обязан словам protein (белок) и genome (геном), и был впервые употреблен на конференции по двухмерному электрофорезу в 1994 году в Сиенне, Италия.

Возникновение протеомики вслед за геномикой обусловлено тем, что в клетках организмов никогда не происходит экспрессии всех имеющихся в наличии генов, поэтому информация о геноме дает только информацию о том какие белки принципиально могут присутствовать в клетке. Результатом генной экспрессии является образование белка. Поскольку белки являются основой всех процессов, происходящих в клетках, именно они являются наиболее интересным объектом для изучения.

Безусловно, основным вызовом для протеомики является изучение механизма взаимодействия около 300,000 белков в человеческом организме. Для подобных исследований требуются мощные аналитические технологии.

До недавнего времени большая часть работ в протеомике выполнялась с использованием двумерного гель-электрофореза, однако этот метод показал себя недостаточно эффективным. Объем работ, которые необходимо выполнить в рамках протеомики, требует использования методов и приборов, отличающихся большими производительностями, информативностью и чувствительностью. В роли таких методов на сегодняшний день выступает масс-спектрометрия в сочетании с различными техниками разделения белков и пептидов (ВЭЖХ, гель-электрофорез, капиллярный электрофорез и т.д.).

Особое внимание в современной протеомике уделяется изучению фосфорилирования белков, что объясняется чрезвычайной важностью данной посттрансляционной модификации. Обратимое фосфорилирование белков является одним из основных механизмов регуляции их активности в широком спектре клеточных процессов. В соответствие с предсказаниями, основанными на анализе баз данных белковых последовательностей, в протеоме млекопитающих содержится как минимум 105 сайтов фосфорилирования (wwvv.phosphosite.org). Согласно другой оценке, оклоло 30-50 всех белков могут содержать фосфорилированые остатки аминокислот, что делает фосфорилирование также одной из наиболее распространенных посттрансляционных 5 модификаций белка. Изучение всей совокупности фосфорилированных белков в клетке (фосфопротеома) является задачей отдельной области протеомики - фосфопротеомики.

Основной целью данной диссертационной работы было создание группы методов, которые могли бы использоваться в современной фосфопротеомике для определения фосфорилированных белков в образце, аминокислотных остатков, по которым они фосфорилированы (сайтов фосфорилирования) и их стехиометрии фосфорилирования.

2. Литературный обзор.

Общей задачей масс-спектральных экспериментов является определение структуры различных молекул. Протеомика анализирует белки и соответствующие им пептиды.

Первая попытка использования масс-спектрометрии для определения аминокислотной последовательности пептидов была выполнена в 1959 году [1]. В своем воплощении она явилась лишь демонстрацией принципиальной возможности определения структуры пептидов с помощью масс-спектрометрии наряду с другими биомолекулами, например, алкалоидами, для анализа которых масс-спектрометрия в то время уже успела себя зарекомендовать. Реализованный метод имел ряд ограничений и, кроме того, был довольно трудоемким - включал в себя предварительную модификацию пептидных связей до вторичных аминов и карбоксильных групп до силиловых эфиров соответствующих спиртов (для увеличения гидрофобности, что позволяло использовать газовую хроматографию и ионизацию электронного удара, которые являлись тогда основными техниками).

Таким образом, предложенный метод не смог составить конкуренцию химическим подходам к определению аминокислотной последовательности, использовавшимся в то время.

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Каньшин, Евгений Дмитриевич

5. Выводы.

1. Синтезирована новая аффинная хроматографическая фаза для выделения фосфопептидов из сложных смесей. Фаза характеризуется высокой селективностью, а процесс выделения является относительно быстрым и не требует применения дополнительного дорогостоящего оборудования. Условия выделения фосфопептидов были оптимизированы с целью увеличить селективность метода. Фаза была успешно применена для анализа биологических образцов.

2. Разработан метод анализа фосфопротеома, основанный на двухстадийном выделении фосфорилированных белков и пептидов. Эффективность выделения была продемонстрирована как для простых (смеси очищенных белков), так и для сложных (клеточный лизат) белковых образцов. Сравнение с коммерчески доступными решениями, показало, что разработанная нами аффинная фаза для выделения фосфорилированных белков и пептидов обладает большей специфичностью. После оптимизации условий выделения, метод был успешно использован для анализа фосфорилированных белков из цитозольной фракций печени крыс стимулированных инсулином.

3. Для определения стехиометрии фосфорилирования белков был разработан метод, основанный на изотопной модификации пептидов и энзиматическом дефосфорилировании. Оптимизация условий эксперимента была проведена с использованием смесей очищенных белков. При этом была показана хорошая корреляция между рассчитанной и экспериментально определенной стехиометрией фосфорилирования пептидов. Метод был успешно применен для исследования стехиометрии фосфорилирования белков в жировых каплях адипоцитов мыши.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Каньшин, Евгений Дмитриевич, 2008 год

1. K. Biemann, F. Gapp, J. Seibl, "Amino acid sequence in peptides", J. Am. Chem. Soc. 81, 2274-2275 (1959)

2. P. Edman, "Method for determination of the amino acid sequence in peptides", Acta Chem. Scand. 4, 283-293 (1950)

3. P. Edman, G.A. Begg, "A protein sequenator", Eur. J. Biochem. 1, 80-91 (1967)

4. P. Edman, "Method for determination of the amino acid sequence in peptides", Acta Chem. Scand. 4,283-293 (1950)

5. M. Barber, R.S. Bordoli, R.D. Sedgwick, A.N. Tyler, "Fast atom bombardment of solids (F.A.B.): a new ion source for mass spectrometry ", J. Chem. Soc. Chem. Commun. 7, 325-327 (1981)

6. M. Barber, R.S. Bordoli, R.D. Sedgwick, A.N. Tyler, "Fast atom bombardment of solids as an ion source in mass spectrometry ", Nature 293, 270-295 (1981)

7. F.W. Haddon, F.W. McLafferty, "Metastable Ion Characteristics. VII. Collision-Induced Metastables ", J. Am. Chem. Soc. 90, 4745 4746 (1968)

8. K.R. Jennings, "Collision-induced decompositions of aromatic molecular ions", Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 1, 227-235 (1968)

9. K. Biemann, "The Primary Structure of Thioredoxin from Chromatium vinosum Determined by High-Performance Tandem Mass Spectrometry ", Anal. Chem. 58, 1289A-1300A (1986)

10. M. Yamashita, J.B. Fenn , "Another Variation on the Free-Jet Theme", J. Phys. Chem. 88, 4451-4459(1984)

11. M. Yamashita, J.B. Fenn , "Negative ion production with the electrospray ion source", J. Phys. Chem. 88, 4671-4675 (1984)

12. M. Dole, L.L. Mack, R.L. Hines, "Molecular Beams of Macroions ", J. Chem. Phys. 49, 5, 2240-2249 (1968)

13. М.Л.Александров, Л.Н.Галль, В.Я.Иванов, В.И.Николаев, "Расчет свободной поверхности проводящей жидкости, находящейся в сильном электрическом поле.", Известия АН СССР, Механика жидкости и газа №6, с. 165-167. (1983)

14. М.Л.Александров, Л.Н.Галль, Н.В.Краснов, В.И.Николаев, В.А.Шкуров, "Экстракция ионов из растворов при атмосферном давлении новый метод масс-спектрометрического анализа", ДАН СССР, 277, №2, с.379-383. ()

15. М.Л.Александров, Л.Н.Галль, Н.В.Краснов, В.И.Николаев, В.А.Шкуров, "Прямая стыковка микроколоночного жидкостного хроматографа с масс-спектрометром", Биоорганическая химия т.10, с.710-711 (1984)

16. М.Л.Александров, Л.Н.Галль, Н.В.Краснов, В.И.Николаев, В.А.Шкуров, "О механизме образования ионов при электрогидродинамическом распылении жидкости в вакуум", ЖАХ. т.39, с. 1596-1602. (1984)

17. Л.Н.Галль, М.Я.Туркина, "Возможности масс-спектрометрического анализа нелетучих и термически нестабильных биоорганических соединений. (Обзор)", Успехи химии т.65, №5, с.741-745. (1985)

18. М.Л.Александров, Л.Н.Галль, Г.И.Барам, М.А.Грачев, В.И.Николаев и др., "Новый массспектрометрический метод определения аминокислотной последовательности пептидов", Биоорганическая химия т.11, №5, с.705-708. (1985)

19. R.D. Smith, J.A. Loo, C.G. Edmonds, C.J. Barinaga, H.R. Udseth , "New developments in biochemical mass spectrometry: electrospray ionization", Anal Chem. 62(9):882-99. (1990)

20. A.N. Verentchikov, W. Ens, K.G. Standing, "Reflecting time-of-flight mass spectrometer with an electrospray ion source and orthogonal extraction", Anal Chem. 66(l):126-33. (1994)

21. C.M. Whitehouse, R.N. Dreyer, M. Yamashita, J.B. Fenn , "Electrospray interface for liquid chromatographs and mass spectrometers", Anal. Chem. 57, 675-679 (1985)

22. J.B. Fenn, M. Mann, C.K. Meng, S.F. Wong, C.M. Whitehouse , "Electrospray ionization for mass spectrometry of large biomolecules", Science 246, 64-71 (1989)

23. A. Shevchenko, M. Wilm, 0. Vorm, M. Mann, "Mass Spectrometric Sequencing of Proteins from Silver-Stained Polyacrylamide Gels", Anal. Chem. 68, 850-858 (1996)

24. M. Wilm, A. Shevchenko, T, Houthaeve, S. Breit, L. Schweigerer, T. Fotsis, M. Mann, "Femtomole sequencing of proteins from Polyacrylamide gels by nano-electrospray mass spectrometry ", Nature 379, 446-469 (1996)

25. M. Karas, F. Hillenkamp, "Laser desorption ionization of proteins with molecular masses exceeding lO'OOO daltons", Anal. Chem. 60, 2299-3201 (1988)

26. J.H. Beynon, R.G. Cooks, J.W. Amy, W.E. Baitinger, T.Y. Ridley, "Design and performance of a mass-analysed ion kinetic energy (MIKE) spectrometer", Anal. Chem. 45, 1023A-1027A (1973)

27. F.W. McLafferty, P.J. Todd, D.C. McGilvery, M.A. Baldwin, "High-Resolution Tandem Mass Spectrometer (MS/MS) of Increased Sensitivity and Mass Range", J. Am. Chem. SOC. 102, 3360-3363 (1980)

28. R.A. Yost, C.G. Enke, "Selected ion fragmentation with a tandem quadrupole mass spectrometer", J. Am. Chem. Soc. 100, 2274-2275 (1978)

29. S.A. McLuckey, G.L. Glish, R.G. Cooks, "Kinetic energy effects in mass spectrometry: mass spectrometry using a sector-quadrupole tandem instrument", Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 39, 219-230(1981)

30. S.A. McLuckey, G.J. Van Berkel, D.E. Goeringer, G.L. Glish, "Ion trap mass spectrometry. Using high-pressure ionization", Anal. Chem. 66, 737A-743A (1994)

31. K.R. Jonscher, J.R. Yates , "The quadrupole ion trap mass spectrometer—a small solution to a big challenge", Anal. Biochem. 244, 1-15 (1997)

32. M.C. Wiley, I.H. McLaren , "Time-of-Flight Mass Spectrometer with Improved Resolution ", Rev. Sei. Instrum. 26, 1150 (1955)

33. R.J. Cotter, "Time-of-Flight Mass Spectrometry: Instrumentation and Applications in Biological Research ", American Chemical Society Washington D. C. (1997)

34. A.G. Marshall, C.L. Hendrickson, G.S. Jackson , "Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry: a primer", Mass Spectrom Rev. 17(l):l-35. (1998)

35. A. Comisarow, A.G. Marshall, "Fourier transform ion cyclotron resonance spectroscopy MB", Chem. Phys. Lett. 25, 282-283 (1974)

36. M. Hardman, А.А. Makarov, "Interfacing the orbitrap mass analyzer to an electrospray ion source.", Anal Chem. 75(7): 1699-705. (2003)

37. М.И. Явор, A.H. Веренчиков, "Планарный многоотражательный времяпролетный масс-анализатор, работающий без ограничения диапазона масс", Научное приборостроение, т. 14 № 2, 38-45. (2004)

38. A.L. McCormack, J.L. Jones, V.H. Wysocki, "Surface-Induced Dissociation of Multiply Protonated Peptides", J. Am. Soc. Mass Spectrom. 3, 859-862 (1992)

39. A.L. McCormack, A. Somogyi, A.R. Dongre, V.H. Wysocki, "Fragmentation of protonated peptides: surface-induced dissociation in conjunction with a quantum mechanical approach", Anal. Chem. 65, 2859-2872 (1993)

40. K.A. Cox, S .J. Gaskell, M. Morris, A. Whiting , "Role of the site of protonation in the low-energy decompositions of gas-phase peptide ions", J. Am. Soc. Mass Spectrom. 7, 522-531 (1996)

41. D. E. Kalume, H. Molina, A. Pandey, "Tackling the phosphoproteome: tools and strategies", Curr. Opin. Chem. Biol. 7(1), 64-9 (2003)

42. S.A. Johnson. T. Hunter, "Kinomics: methods for deciphering the kinome", Nat. Methods. 2(1), 17-25 (2005)

43. A. Sickmann, H. E. Meyer, "Phosphoamino acid analysis", Proteomics 1(2), 200-6 (2001)

44. J. V. Olsen, B. Blagoev, F. Gnad, B. Macek et al., "Global, in vivo, and site-specific phosphorylation dynamics in signaling networks", Cell 127(3), 635-48 (2006)

45. M. Zhou, T. Veenstra, "Mass spectrometry: m/z 1983-2008", Biotechniques 44(5), 667-8, 670 (2008)

46. H. Issaq, T. Veenstra, "Two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis (2D-PAGE): advances and perspectives", Biotechniques 44(5), 697-8, 700 (2008)

47. G. Van den Bergh, L. Arckens, "Reducing sample complexity by RP-HPLC: beyond the tip of the protein expression iceberg", Methods Mol. Biol. 424, 147-56 (2008)

48. C.W.Huck, G.K. Bonn, "Analysis of proteins by capillary electrophoresis", Methods Mol. Biol. 384, 507-40 (2008) ■

49. V. Dolnik, "Capillary electrophoresis of proteins 2005-2007", Electrophoresis 29(1), 143-156 (2008)

50. T. Hunter , "When is a lipid kinase not a lipid kinase? When it is a protein kinase", Cell 83(1), 1-4(1995)

51. J. Schlessinger, Harvey Lectures 89, 105-123 (1993).

52. H. Zhang, X. Zha, Y. Tan, P. V. Hornbeck et al., "Phosphoprotein analysis using antibodies broadly reactive against phosphorylated motifs", J Biol Chem 277(42), 39379-87 (2002)

53. S. Hattori, N. Lida, H. Kosako, "Identification of protein kinase substrates by proteomic approaches", Expert Rev. Proteomics 5(3), 497-505 (2008)

54. H. Steen, B. Kuster, M. Fernandez, A. Pandey, M. Mann , "Tyrosine phosphorylation mapping of the epidermal growth factor receptor signaling pathway", J Bio! Chem 277(2), 10319 (2002)

55. N. Sugiyama, H. Nakagami, K. Mochida, A. Daudi, M. Tomita, K. Shirasu, Y. Ishihama, "Large-scale phosphorylation mapping reveals the extent of tyrosine phosphorylation in Arabidopsis", Mol Syst Biol. 4, 193 (2008)

56. J. Villen, S. A. Beausoleil, S. A. Gerber, S. P. Gygi , "Large-scale phosphorylation analysis of mouse liver", Proc Natl Acad Sci U S A 104(5), 1488-93 (2007)

57. J. Porath, J. Carlsson, I. Olsson, G. Belfrage , "Metal chelate affinity chromatography, a new approach to protein fractionation", Nature 258(5536), 598-9 (1975)

58. H. P. Michel, J. Bennett , "Tandem mass spectrometry reveals that three photosystem II proteins of spinach chloroplasts contain N-acetyl-O-phosphothreonine at their NH2 termini", J Biol Chem 263(3), 1123-30 (1987)

59. Y. Li, Y. Liu, J. Tang, H. Lin, N. Yao, X. Shen, C. Deng, P. Yang, X. Zhang, "Fe304@A1203 magnetic core-shell microspheres for rapid and highly specific capture of phosphopeptides with mass spectrometry analysis", J. Chromatogr. A. 1172(1), 57-71 (2007)

60. T. S. Nuhse, A. Stensballe, O. N. Jensen, S. C. Peck, "Large-scale analysis of in vivo phosphorylated membrane proteins by immobilized metal ion affinity chromatography and mass spectrometry", Mol. Cell. Proteomics 2(11), 1234-43 (2003)

61. M. C. Posewitz, P. Tempst , "Immobilized gallium(III) affinity chromatography of phosphopeptides", Anal Chem 71(14), 2883-92 (1999)

62. S. B. Ficarro, M. L. McCleland, P. T. Stukenberg, D. J. Burke et al., "Phosphoproteome analysis by mass spectrometry and its application to Saccharomyces cerevisiae", Nat Biotechnol 20(3), 301-5 (2002)

63. R. Kange, U. Selditz, M. Granberg, U. Lindberg, G. Ekstrand, M. Gustafsson, "Comparison of different IMAC techniques used for enrichment of phosphorylated peptides", J. Biomol. Tech. 16(2), 91-103 (2005)

64. M. Machida, H. Kosako, K. Shirakabe, M. Kobayashi, M. Ushiyama, J. Inagawa, J. Hirano,

65. T. Nakano, Y. Bando, E. Nishida, S. Hattori, "Purification of phosphoproteins by immobilized143metal affinity chromatography and its application to phosphoproteome analysis", FEBS J. 274(6), 1576-87 (2007)

66. M. O. Collins, L. Yu, M. P. Coba, H. Husi et al., "Proteomic analysis of in vivo phosphorylated synaptic proteins", J Biol Chem 280(7), 5972-82 (2005)

67. T.E. Thingholm, O.N. Jensen, P.J. Robinson, M.R. Larsen, "SIMAC (Sequential Elution from IMAC), a Phosphoproteomics Strategy for the Rapid Separation of Monophosphorylated from Multiply Phosphorylated Peptides", Mol Cell Proteomics 7(4), 661-671 (2008)

68. L. Riggs, C. Sioma, F. E. Regnier , "Automated signature peptide approach for proteomics", J. Chromatogr. A 924(1-2), 359-68 (2001)

69. C. S. Raska, C. E. Parker, Z. Dominski, W. F. Marzluff, "Direct MALDI-MS/MS of phosphopeptides affinity-bound to immobilized metal ion affinity chromatography beads", Anal. Chem. 74(14), 3429-33 (2002)

70. M.W. Pinkse, P. M. Uitto, M. J. Hilhorst, B. Ooms, A. J. Heck , "Selective isolation at the femtomole level of phosphopeptides from proteolytic digests using 2D-NanoLC-ESI-MS/MS and titanium oxide precolumns", Anal Chem 76(14), 3935-43 (2004)

71. Y. Li, X. Xu, D. Qi, C. Deng, P. Yang, X. Zhang, "Novel Fe304@Ti02 Core-Shell Microspheres for Selective Enrichment of Phosphopeptides in Phosphoproteome Analysis", J. Proteome Res., 7 (6), 2526 2538 (2008)

72. S. Mohammed, K. Kraiczek, M.W.H. Pinkse, S. Lemeer, J.J. Benschop, A.J.R. Heck, "Chip-Based Enrichment and NanoLC-MS/MS Analysis of Phosphopeptides from Whole Lysates", J. Proteome Res., 7 (4), 1565 1571 (2008)

73. M. R. Larsen, T. E. Thingholm, O. N. Jensen, P. Roepstorff, T. J. Jorgensen , "Highly selective enrichment of phosphorylated peptides from peptide mixtures using titanium dioxide microcolumns", Mol Cell Proteomics 4(7), 873-86 (2005)

74. H, K. Kweon, K. Hakansson , "Selective zirconium dioxide-based enrichment of phosphorylated peptides for mass spectrometric analysis", Anal Chem 78(6), 1743-9 (2006)

75. F. Wolschin, S. Wienkoop, W. Weckwerth , "Enrichment of phosphorylated proteins and peptides from complex mixtures using metal oxide/hydroxide affinity chromatography (MOAC", Proteomics 5(17), 4389-97. (2005)

76. S.B. Ficarro, J.R. Parikh, N.C. Blank, J.A. Marto, "Niobium(V) Oxide (Nb205): Application to Phosphoproteomics", Anal. Chem., 80 (12), 4606 4613 (2008)

77. S.S. Jensen, M.R. Larsen, "Evaluation of the impact of some experimental procedures on different phosphopeptide enrichment techniques", Rapid Commun. Mass Spectrom. 21, 3635 3645 (2007).

78. H.K. Kweon, K. Häkansson, "Selective zirconium dioxide-based enrichment of phosphorylated peptides for mass spectrometric analysis", Anal. Chem. 78(6), 1743-9 (2006)

79. B. Bodenmiller, L. N. Mueller, M. Mueller, B. Domon, R. Aebersold , "Reproducible isolation of distinct, overlapping segments of the phosphoproteome", Nat Methods 4(3), 231-7 (2007)

80. A. J. Link, J. Eng, D. M. Schieitz, E. Carmack, et al., "Direct analysis of protein complexes using mass spectrometry", Nat Biotechnol 17(7), 676-82 (1999)

81. S. A. Beausoleil, M. Jedrychowski, D. Schwartz, J. E. Elias et al., "Large-scale characterization of HeLa cell nuclear phosphoproteins", Proc Natl Acad Sei USA 101(33), 12130-5(2004)

82. J. C. Trinidad, C. G. Specht, A. Thalhammer, R. Schoepfer, A. L. Burlingame , "Comprehensive identification of phosphoiylation sites in postsynaptic density preparations", Mol Cell Proteomics 5(5), 914-22 (2006)

83. B. Zhai, J. Villen, S.A. Beausoleil, J. Mintseris, S.P. Gygi, "Phosphoproteome Analysis of Drosophila melanogaster Embryos", J. Proteome Res., 7 (4), 1675 1682 (2008)

84. J. V. Olsen, B. Blagoev, F. Gnad, B. Macek et al., "Global, in vivo, and site-specific phosphorylation dynamics in signaling networks", Cell 127(3), 635-48 (2006)

85. Y. Oda, T. Nagasu, B. T. Chait, "Enrichment analysis of phosphorylated proteins as a tool for probing the phosphoproteome", Nat Biotechnol 19(4), 379-82 (2001)

86. H. Zhou, J. D. Watts, R. Aebersold , "A systematic approach to the analysis of protein phosphorylation", Nat Biotechnol 19(4), 375-8 (2001)

87. W. A. Tao, B. Wollscheid, R. O'Brien, J. K. Eng et al., "Quantitative phosphoproteome analysis using a dendrimer conjugation chemistry and tandem mass spectrometry", Nat Methods 2(8), 591-8 (2005)

88. B. Domon, R. Aebersold , "Mass spectrometry and protein analysis", Science 312(5771), 212-7 (2006)

89. K. M. Loyet, J. T. Stults, D. Arnott, "Mass spectrometric contributions to the practice of phosphorylation site mapping through 2003: a literature review", Mol Cell Proteomics 4(3), 23545 (2005)

90. L, McHugh, J.W.Arthur, "Computational methods for protein identification from mass spectrometry data", PLoS Comput. Biol. 4(2), el2 (2008)

91. A. Ducret, I. Van Oostveen, J. K. Eng, J. R. Yates, R. Aebersold , "High throughput protein characterization by automated reverse-phase chromatography/electrospray tandem mass spectrometry", Protein Sci 7(3), 706-19 (1998)

92. D. N. Perkins, D. J. Pappin, D. M. Creasy, J. S. Cottrell , "Probability-based protein identification by searching sequence databases using mass spectrometry data", Electrophoresis 20(18), 3551-67 (1999)

93. X. Yang, H. Wu, T. Kobayashi, R.J. Solaro, R.B. van Breemen, "Enhanced ionization of phosphorylated peptides during MALDI TOF mass spectrometry", Anal. Chem. 76(5), 1532-1536(2004)

94. A.J. Ibanez, A. Muck, A. Svatos, "Metal-Chelating Plastic MALDI (pMALDI) Chips for the Enhancement of Phospliorylated-Peptide/Protein Signals ", J. Proteome Res., 6 (9), 3842 -3848 (2007)

95. R.A. Zubarev, A.R. Zubarev, M.M. Savitski, "Electron capture/transfer versus collisionally activated/induced dissociations: solo or duet?", J. Am. Soc. Mass Spectrom. 19(6), 753-61 (2008)

96. H. J. Cooper, K. Hakansson, A. G. Marshall , "The role of electron capture dissociation in biomolecular analysis", Mass Spectrom Rev 24(2), 201-22 (2005)

97. J. E. Syka, J. J. Coon, M. J. Schroeder, J. Shabanowitz, D. F. Hunt , "Peptide and protein sequence analysis by electron transfer dissociation mass spectrometry", Proc Natl Acad Sci U S A 101(26), 9528-33 (2004)

98. R. A. Zubarev , "Electron-capture dissociation tandem mass spectrometry", Curr Opin Biotechnol 15(1), 12-6 (2004)

99. A, Stensballe, 0. N. Jensen, J. V. Olsen, K. F. Haselmann, R. A. Zubarev , "Electron capture dissociation of singly and multiply phosphorylated peptides", Rapid Commun Mass Spectrom 14(19), 1793-800 (2000)

100. K.D. Rand, C.M. Adams, R.A. Zubarev, T.J. Jorgensen, "Electron capture dissociation proceeds with a low degree of intramolecular migration of peptide amide hydrogens", J. Am. Chem. Soc. 130(4), 1341-9 (2008)

101. S.M. Sweet, A. J. Creese, H. J. Cooper , "Strategy for the identification of sites of phosphorylation in proteins: neutral loss triggered electron capture dissociation", Anal Chem 78(21), 7563-9 (2006)

102. A. Chi, C. Huttenhower, L. Y. Geer, J. J. Coon et al., "Analysis of phosphorylation sites on proteins from Saccharomyces cerevisiae by electron transfer dissociation (ETD) mass spectrometry", Proc Natl Acad Sci U S A 104(7), 2193-8 (2007)

103. H. Molina, D. M. Horn, N. Tang, S. Mathivanan, A. Pandey , "Global proteomic profiling of phosphopeptides using electron transfer dissociation tandem mass spectrometry", Proc Natl Acad Sci U S A 104(7), 2199-204 (2007)

104. D. L. Swaney, G. C. McAlister, M. Wirtala, J. C. Schwartz et al., "Supplemental activation method for high-efficiency electron-transfer dissociation of doubly protonated peptide precursors", Anal Chem 79(2), 477-85 (2007)

105. J. V. Olsen, M. Mann , "Improved peptide identification in proteomics by two consecutive stages of mass spectrometric fragmentation", Proc Natl Acad Sci U S A 101(37), 13417-22 (2004)

106. M. J. Schroeder, J. Shabanowitz, J. C. Schwartz, D. F. Hunt, J. J. Coon , "A neutral loss activation method for improved phosphopeptide sequence analysis by quadrupole ion trap mass spectrometry", Anal Chem 76(13), 3590-8 (2004)

107. B. L. Williamson, J. Marchese, N. A. Morrice , "Automated identification and quantification of protein phosphorylation sites by LC/MS on a hybrid triple quadrupole linear ion trap mass spectrometer", Mol Cell Proteomics 5(2), 337-46 (2006)

108. H. Steen, B. Kuster, M. Mann , "Quadrupole time-of-flight versus triple-quadrupole mass spectrometry for the determination of phosphopeptides by precursor ion scanning", J Mass Spectrom 36(7), 782-90 (2001)

109. H. Steen, J.A. Jebanathirajah, M. Springer, M.W. Kirschner, "Stable isotope-free relative and absolute quantitation of protein phosphorylation stoichiometry by MS", Proc Natl Acad Sci USA. 102(ll),3948-53 (2005)

110. A.D. Hegeman, A.C. Harms, M.R. Sussman, A.E. Bunner, J.F. Harper, "An isotope labeling strategy for quantifying the degree of phosphorylation at multiple sites in proteins", J Am Soc Mass Spectrom, 15(5), 647-53 (2004)

111. S. A. Gerber, J. Rush, O. Stemman, M. W. Kirschner, S. P. Gygi , "Absolute quantification of proteins and phosphoproteins from cell lysates by tandem MS", Proc Natl Acad Sci U S A 100(12), 6940-5 (2003)

112. S. Putz, J. Reinders, Y. Reinders, A. Sickmann , "Mass spectrometry-based peptidequantification: applications and limitations", Expert Rev Proteomics 2(3), 381-92 (2005)148

113. S. E. Ong, M. Mann , "Mass spectrometry-based proteomics turns quantitative", Nat Chem Biol 1(5), 252-62(2005)

114. S. J. Ding, W. J. Qian, R. D. Smith , "Quantitative proteomic approaches for studying phosphotyrosine signaling", Expert Rev Proteomics 4(1), 13-23 (2007)

115. K. Aggarwal, L. H. Choe, K. H. Lee , "Shotgun proteomics using the iTRAQ isobaric tags", Brief Funct Genomic Proteomic 5(2), 112-20 (2006)

116. R. D. Unwin, C. A. Evans, A. D. Whetton , "Relative quantification in proteomics: new approaches for biochemistry", Trends Biochem Sci 31(8), 473-84 (2006)

117. X. Chen, L. Sun, Y. Yu, Y. Xue, P. Yang , "Amino acid-coded tagging approaches in quantitative proteomics", Expert Rev Proteomics 4(1), 25-37 (2007)

118. M. Mann , "Functional and quantitative proteomics using SILAC", Nat Rev Mol Cell Biol 7(12), 952-8 (2006)

119. M. Ono, M. Shitashige, K. Honda, T. Isobe et al., "Label-free quantitative proteomics using large peptide data sets generated by nanoflow liquid chromatography and mass spectrometry", Mol Cell Proteomics 5(7), 1338-47 (2006)

120. O. Rinner, L. N. Mueller, M. Hubalek, M. Muller et al., "An integrated mass spectrometric and computational framework for the analysis of protein interaction networks", Nat Biotechnol 25(3), 345-52 (2007)

121. H. Steen, J. A. Jebanathirajah, M. Springer, M. W. Kirschner , "Stable isotope-free relative and absolute quantitation of protein phosphorylation stoichiometry by MS", Proc Natl Acad Sci USA 102(11), 3948-53 (2005)

122. J. Rappsilber, U. Ryder, A. I. Lamond, M. Mann , "Large-scale proteomic analysis of the human spliceosome", Genome Res 12(8), 1231-45 (2002)

123. Y. Ishihama, Y. Oda, T. Tabata, T. Sato et al., "Exponentially modified protein abundance index (emPAI) for estimation of absolute protein amount in proteomics by the number of sequenced peptides per protein", Mol Cell Proteomics 4(9), 1265-72 (2005)

124. Y. Oda, K. Huang, F. R. Cross, D. Cowburn, B. T. Chait, "Accurate quantitation of protein expression and site-specific phosphorylation", Proc Natl Acad Sci USA 96(12), 6591-6 (1999)

125. S. E. Ong, B. Blagoev, I. Kratchmarova, D. B. Kristensen et al., "Stable isotope labeling by amino acids in cell culture, SILAC, as a simple and accurate approach to expression proteomics", Mol Cell Proteomics 1(5), 376-86 (2002)

126. N. Ibarrola, D. E. Kalume, M. Gronborg, A. lwahori, A. Pandey , "A proteomic approach for quantitation of phosphorylation using stable isotope labeling in cell culture", Anal Chem 75(22), 6043-9 (2003)

127. I. Kratchmarova, B. Blagoev, M. Haack-Sorensen, M. Kassem, M. Mann , "Mechanism of divergent growth factor effects in mesenchymal stem cell differentiation", Science 308(5727), 1472-7(2005)

128. B. Blagoev, S. E. Ong, I. Kratchmarova, M. Mann , "Temporal analysis of phosphotyrosine-dependent signaling networks by quantitative proteomics", Nat Biotechnol 22(9), 1139-45 (2004)

129. R. Bose, H. Molina, A. S. Patterson, J. K. Bitok et al., "Phosphoproteomic analysis of Her2/neu signaling and inhibition", Proc Natl Acad Sci U S A 103(26), 9773-8 (2006)

130. V. L. Goss, K. A. Lee, A. Moritz, J. Nardone et al., "A common phosphotyrosine signature for the Bcr-Abl kinase", Blood 107(12), 4888-97 (2006)

131. J. Krijgsveld, R. F. Ketting, T. Mahmoudi, J. Johansen et al., "Metabolic labeling of C. elegans and D. melanogaster for quantitative proteomics". Nat Biotechnol 21(8), 927-31 (2003)

132. C. C. Wu, M. J. MacCoss, K. E. Howell, D. E. Matthews, J. R. Yates , "Metabolic labeling of mammalian organisms with stable isotopes for quantitative proteomic analysis", Anal Chem 76(17), 4951-9(2004)

133. S. P. Gygi, B. Rist, S. A. Gerber, F. Turecek et al., "Quantitative analysis of complex protein mixtures using isotope-coded affinity tags", Nat Biotechnol 17(10), 994-9 (1999)

134. E. C. Yi, X. J. Li, K. Cooke, H. Lee et al., "Increased quantitative proteome coverage with (13)C/(12)C-based, acid-cleavable isotope-coded affinity tag reagent and modified data acquisition scheme", Proteomics 5(2), 380-7 (2005)

135. S. E. Ong, I. Kratchmarova, M. Mann , "Properties of 13C-substituted arginine in stable isotope labeling by amino acids in cell culture (SILAC)", J Proteome Res 2(2), 173-81 (2003)

136. A. Thelemann, F. Petti, G. Griffin, K. Iwata et al., "Phosphotyrosine signaling networks in epidermal growth factor receptor overexpressing squamous carcinoma cells", Mol Cell Proteomics 4(4), 356-76 (2005)

137. P. L. Ross, Y. N. Huang, J. N. Marchese, B. Williamson et al., "Multiplexed protein quantitation in Saccharomyces cerevisiae using amine-reactive isobaric tagging reagents", Mol Cell Proteomics 3(12), 1154-69 (2004)

138. R. P. Munton, R. Tweedie-Cullen, M. Livingstone-Zatchej, F. Weinandy et al., "Qualitative and quantitative analyses of protein phosphorylation in naive and stimulated mouse synaptosomal preparations", Mol Cell Proteomics 6(2), 283-93 (2007)

139. Y. Zhang, A. Wolf-Yadlin, P. L. Ross, D. J. Pappin et al., "Time-resolved massspectrometry of tyrosine phosphorylation sites in the epidermal growth factor receptor signalingnetwork reveals dynamic modules", Mol Cell Proteomics 4(9), 1240-50 (2005)150

140. K. Schmelzle, S. Kane, S. Gridley, G. E. Lienhard, F. M. White , "Temporal dynamics of tyrosine phosphorylation in insulin signaling", Diabetes 55(8), 2171-9 (2006)

141. A. Wolf-Yadlin, N. Kumar, Y. Zhang, S. Hautaniemi et al., "Effects of HER2 overexpression on cell signaling networks governing proliferation and migration", Mol Syst Biol 2, 54 (2006)

142. M. B. Goshe, T. P. Conrads, E. A. Panisko, N. H. Angell et al., "Phosphoprotein isotope-coded affinity tags: application to the enrichment and identification of low-abundance phosphoproteins", Anal. Chem. 74(3). 607-16 (2002)

143. W. J. Qian, M. B. Goshe, D. G. Camp, L. R. Yu et al., "Phosphoprotein isotope-coded solid-phase tag approach for enrichment and quantitative analysis of phosphopeptides from complex mixtures", Anal. Chem. 75(20), 5441-50 (2003)

144. S. A. Beausoleil, J. Villen, S. A. Gerber, J. Rush, S. P. Gygi , "A probability-based approach for high-throughput protein phosphorylation analysis and site localization", Nat Biotechnol 24(10), 1285-92 (2006)

145. P. V. Hornbeck, I. Chabra, J. M. Kornhauser, E. Skrzypek, B. Zhang , "PhosphoSite: A bioinformatics resource dedicated to physiological protein phosphorylation", Proteomics 4(6), 1551-61 (2004)

146. P.G.A. Pedrioli h .up. "A common open representation of mass spectrometry data and its application to proteomics research", Nat. Biotechnol. 22, 1459-66 (2004)

147. L. Martens h ap. "Do we want our data raw? Including binary mass spectrometry data in public proteomics data repositories", Proteomics 5, 3501-05 (2005)

148. E.I. Chen, D. Cociorva, J.L Norris, J.R. Yates 3rd, "Optimization of mass spectrometry-compatible surfactants for shotgun proteomics", J. Proteome Res. 6(7), 2529-2538 (2007)

149. K. Moser, F.M. White, "Phosphoproteomic analysis of rat liver by high capacity IMAC and LC-MS/MS" J Proteome Res. 5(1), 98-104 (2006)

150. M. Fedjaev, S. Trudel, N. Tjon-A-Pan, A. Parmar, B.I. Posner, E. Levy, I. Nifant'ev, A.V. Pshezhetsky, "Quantitative analysis of a proteome by N-terminal stable-isotope labelling of tryptic peptides", Rapid Commun Mass Spectrom. 21(6), 2671-9 (2007).