Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farrokhpour,Kiuomars Zargoosh,Mahmoud Tabrizchi
حسین فرخ پور (استاد راهنما) کیومرث زرگوش (استاد مشاور) محمود تبریزچی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Marjan Abutorab najafabadi
مرجان ابوتراب نجف آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

The investigation of Li+ and Na+ attachment to some dipeptides in gas phase using Laser Desorption Ionization and Time of Flight Mass Spectrometry
One of the most important biological material that plays a vital role in living systems is peptides which participate in neural tissues and the structure of lipids and hormones. Hence, the identification of them is important due to determining their biological role. Mass Spectrometry is a known method with high speed and sensitivity to recognize these kinds of materials. As regards, the ion attachment mass spectrometry (IAMS) technique usually reduce the sample fragmentation and the [cation-sample]+ can be detected as a distinct signal, the identification of some dipeptides has been studied by this method in the gas phase. The alkali salts including NaF, NaOH, and LiCl, were used to provide cations in the laser desorption ionization process (LDI). Differences between the fragmentation patterns of the four dipeptides consisting phenylalanilalanine (Phe-Ala), tyrosiylalanine (Tyr-Ala), phenylalanylphenylalanine (Phe-Phe), and Alanylglutamine (Ala-Gln) in the presence and absence of obtained cations from sodium fluoride, sodium hydroxide, and lithium chloride were investigated. The assignment of peaks related to these dipeptides in the absence of cations showed that the Phe-Ala and Phe-Phe were completely decomposed and the highest mass has been observed at 120.0 m/z which correspond to the [C 6 H 5 CH 2 CHNH 2 ] + . On the other hand, the attachment of the sodium ions which are naturally in the materials, to the Tyr-Ala and Ala-Gln dipeptides caused to appear [(Tyr-Ala) Na] + and [(Ala-Gln)-H+2Na] + peaks, respectively. The mass spectra of different dipeptides in the presence of cations have shown diverse behaviors. The Phe-Ala in the presence of difference salts has shown a similar pattern so that with NaF and NaOH the peak related to [(Phe-Ala)-H+2Na] + and with LiCl the peak correspond to [(Phe-Ala)-H+2Li] + were appeared. In the mass spectrum of Tyr-Ala with addition NaF, the base peaks were observed with [(Tyr-Ala)+Na] + and [(Tyr-Ala)-H+2Na] + structures. But, in the presence of NaOH and LiCl, the base pick has not appeared. The [Phe+2Na] + ion with other smaller fragments of Phe-Phe in the presence of NaF and NaOH were observed which indicated that the peptide bond of Phe-Phe in the presence of salts has weakened and broken completely down in the gas phase. The similar behavior was observed in the presence of LiCl which the peak related to [Phe+2Li] + ion has appeared. Moreover, no base peak was observed for the Ala-Gln in the presence of these cations and only a dimer structure, [2(Ala-Gln)-NH2] + , was observed in the presence of NaOH. It should be noted that for all dipeptides in the presence of LiCl, lithium salt clusters were observed with chlorine isotopes. Finally, in order to identify the appropriate positions of sodium ions in the structures of dipeptides in the IAMS procedure, the calculations of the density functional theory (DFT) were used and the most stable structure of the sodium-dipeptides was detected.
یکی از مهمترین مواد بیولوژیکی که نقش بسیار حیاتی در سیستم‌های زنده بازی می‌کند، پپتیدها هستند که در بافت‌های عصبی، ترکیب لیپیدها و هورمون‌ها شرکت می‌کنند؛ از اینرو شناسایی آنها در تعیین نقش بیولوژیکی آنها اهمیت دارد. طیف‌سنجی جرمی زمان پرواز یک روش شناخته شده با سرعت و حساسیت بالا برای شناسایی این دسته مواد است. با توجه به اینکه معمولا در روش طیف‌سنجی جرمی اتصال یون، قطعه شدن نمونه کاهش می‌یابد و نمونه مورد نظر با اتصال به کاتیون به صورت یک پیک مجزا قابل شناسایی است، شناسایی یکسری دی‌پپتیدها با استفاده از این روش در فاز گازی مورد مطالعه قرار گرفت. برای یونیزاسیون از روش واجذبی لیزری ((LDI و برای تأمین کاتیون‌ها از مخلوط کردن نمک‌های قلیایی با نمونه استفاده شد. الگوهای قطعه قطعه شدن چهار دی‌پپتید فنیل‌آلانیل‌آلانین (Phe-Ala)، تیروسیل‌آلانین (Tyr-Ala)، فنیل‌آلانیل‌فنیل‌آلانین (Phe-Phe) و آلانیل‌گلوتامین (Ala-Gln) در حضور و عدم حضور کاتیون‌های حاصل از سدیم فلورید، سدیم هیدروکسید و لیتیم کلراید با هم مقایسه شد. پیک‌های مربوط به این دی‌پپتیدها در غیاب کاتیون‌ها نشان داد که دی‌پپتیدهای Phe-Ala و Phe-Phe بطور کامل تخریب شده و بالاترین جرم مشاهده شده برای آنها مربوط به قطعه + [C 6 H 5 CH 2 CHNH 2 ] است. از طرف دیگر اتصال یونهای سدیم موجود در محیط به دی‌پپتیدهای Tyr-Ala و Ala-Gln به ترتیب موجب نمایان شدن پیک‌های مربوط به ساختارهای + [(Tyr-Ala)+Na] و + [(Ala-Gln)-H+2Na] شد. طیف جرمی دی‌پپتیدهای مختلف در حضور کاتیونهای استفاده شده رفتارهای متفاوتی نشان دادند. دی‌پپتید Phe-Ala در حضور نمک NaF و NaOH گونه + [(Phe-Ala)-H+2Na] و در حضور LiCl همان الگو را با لیتیم، + [(Phe-Ala)-H+2Li] ، نشان داد. در طیف جرمی Tyr-Ala در حضورNaF پیک های مربوط به یون مادر با ساختارهای(Tyr-Ala)+Na] + ] و + [(Tyr-Ala)-H+2Na] مشاهده شد، اما در حضور NaOH و LiCl پیک مادر ظاهر نشد. گونه + [(Phe)+2Na] به همراه قطعه‌های کوچکتر از دی‌پپتید Phe-Phe در حضور NaF و NaOH دیده شد که نشان می‌دهد پیوند پپتیدی Phe-Phe در حضور نمک‌ها آنچنان ضعیف می شود که به محض وارد شدن به فاز گازی بطور کامل شکسته می‌شود. همین رفتار در حضور LiCl نیز مشاهده شد و پیک مربوط به یون + [(Phe)+2Li] نمایان شد. در مورد دی‌پپتید Ala-Gln در حضور این کاتیون‌ها یون مادر مشاهده نشد و فقط یک نمونه دیمر با ساختار + [2(Ala-Gln)-NH 2 ] در حضور NaOH مشاهده شد. لازم به توضیح است که برای تمام دی‌پپتیدها در حضور LiCl خوشه‌های نمکی لیتیم با ایزوتوپ‌های کلر مشاهده شدند. در نهایت برای شناسایی جایگاه‌های مناسب اتصال یون‌های سدیم در ساختارهای مشاهده شده دی‌پپتیدها در فرآیند طیف سنجی جرمی اتصال یون، از محاسبات نظریه تابعی چگالی (DFT) استفاده گردید و پایدارترین ساختار کمپلکس‌های دی‌پپتید-سدیم معرفی شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی