ジメチルスルホキシドと2-メルカプトエタノールによって定量解析に影響するシステイン残基の酸化を制御

　北里大学大学院理学研究科生命物理学講座の松井崇准教授、須藤愛莉咲大学院生（博士課程1年）、小寺義男教授の研究チームは、一般的にジスルフィド結合の切断に利用される2-メルカプトエタノール（2-ME）がシステイン（Cys）残基のチオール基を酸化から特異的に保護する機能をジメチルスルホキシド（DMSO）によって促進できることを発見しました。この機構を活用し、質量分析（MS）におけるペプチド配列の同定解析やペプチド強度の定量解析の妨げとなるCysの酸化や再ジスルフィド化の抑制だけでなく、既存の保護化試薬が引き起こすCys残基以外への非特異的な修飾によるMS信号の複雑化を抑制する手法を開発しました。さらに、本研究は、MSの定量解析精度の向上だけでなく、任意のチオール基含有化合物のタンパク質中のCys残基への導入を促進でき、様々な生化学実験での検出効率の向上につながることも期待されます。本研究成果は、2025年２月12日付で、「Biochemical and Biophysical Research Communications」に掲載されました。

ポイント

・一般的にはジスルフィド結合の切断に用いる2-MEをCys残基のチオール基への保護基として利用できることを示した。

・DMSOによって2-MEのCys残基への修飾が促進され、Cys含有ペプチドの同定数および定量性が向上した。

・一般的なハロゲン化合物はCys残基への修飾だけでなく、アミノ基（N末端やアルギニン（Arg）残基など）への修飾も知られており、Cys残基以外の様々なペプチドに対する定量性を減少させる要因となっていた。Cys残基にのみ特異的に修飾できる2-MEを用いる本手法によって、その他のアミノ酸残基への非特異的な修飾を抑制でき、Cys残基含有ペプチド以外のさまざまなペプチドの同定数およびペプチド強度の定量性も向上した。

論文情報

【掲載誌】Biochemical and Biophysical Research Communications

【論文名】Reducing Offsite Modifications using 2-Mercaptoethanol for LC-MS Analyses.

【著　者】須藤愛莉咲（博士課程1年）、松井崇（責任著者）、小寺義男

【ＤＯＩ】10.1016/j.bbrc.2025.151485

【ＵＲＬ】https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2025.151485

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