Improved peptide elution time prediction for reversed-phase liquid chromatography-MS by incorporating peptide sequence information

Analytical Chemistry

Volumn 78, Issue 14, 2006, Pages 5026-5039

  Petritis, Konstantinos ^a   Kangas, Lars J ^a   Yan, Bo ^c   Monroe, Matthew E ^a   Strittmatter, Eric F ^a   Qian, Wei Jun ^a   Adkins, Joshua N ^a   Moore, Ronald J ^b   Xu, Ying ^c   Lipton, Mary S ^a   Camp II, David G ^a   Smith, Richard D ^a  

^a PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

^c UNIVERSITY OF GEORGIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARTIFICIAL NEURAL NETWORK (ANN); HYDROPHOBIC MOMENT; PEPTIDE RETENTION; STRUCTURAL CONFIGURATION;

AMINO ACIDS; ARCHITECTURAL DESIGN; COMPOSITION; HYDROPHOBICITY; INFORMATION RETRIEVAL; LIQUID CHROMATOGRAPHY; NEURAL NETWORKS;

PROTEINS;

AMINO ACID; PEPTIDE; PROTEIN SUBUNIT;

ACCURACY; AMINO ACID SEQUENCE; ARTICLE; ARTIFICIAL NEURAL NETWORK; BIOINFORMATICS; ELUTION; HYDROPHOBICITY; ISOMERISM; MASS SPECTROMETRY; NONHUMAN; PEPTIDE ANALYSIS; PEPTIDE ELUTION TIME; PREDICTION; PROTEIN ANALYSIS; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN STRUCTURE; PROTEIN TERTIARY STRUCTURE; REVERSED PHASE LIQUID CHROMATOGRAPHY; SEQUENCE ANALYSIS; STRUCTURE ANALYSIS; TIME PERCEPTION;

AMINO ACID SEQUENCE; ANIMALS; CELL LINE; CHROMATOGRAPHY, LIQUID; HUMANS; HYDROPHOBIC AND HYDROPHILIC INTERACTIONS; HYDROPHOBICITY; ISOMERISM; MALE; MASS SPECTROMETRY; MICE; NEURAL NETWORKS (COMPUTER); PEPTIDES; SENSITIVITY AND SPECIFICITY; SPECTROSCOPY, FOURIER TRANSFORM INFRARED; TIME FACTORS;

EID: 33746448330     PISSN: 00032700     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ac060143p     Document Type: Article

References (93)

1. Cottingham, K. Anal. Chem. 2004, 76, 95A-97A.
2. Carr, S.; Aebersold, R.; Baldwin, M.; Burlingame, A.; Clauser, K; Nesvizhskii, A. Mol. Cell. Proteomics 2004, 3, 531-533.
3. Sanz-Nebot, V.; Toro, I.; Barbosa, J. J. Chromatogr., A 1999, 25-38, 25-38.
4. Sanz-Nebot, V.; F. Benavente; I. Toro; Barbosa, J. Anal. Bioanal. Chem. 2003, 377, 306-315.
5. Browne, C. A.; Bennett, H. P. J.; Solomon, S. Anal. Blochem. 1982, 124, 201-208.
6. Perrin, E.; Miclo, L.; Driou, A.; Linden, G. Anal. Commun. 1996, 33, 143-147.
7. Knight, C. A. J. Biol. Chem. 1951, 190, 753-756.
8. Pardee, A. B. J. Biol. Chem. 1951, 190, 757-762.
9. Sanger, F. Adv. Protein Chem. 1952, 7, 1-7.
10. Meek, J. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1980, 77, 1632-1636.
11. Meek, J. L.; Rossetti, Z. L. J. Chromatogr. 1981, 211, 15-28.
12. Guo, D.; Mant, C. T.; Taneja, A. K.; Parker, J. M. R.; Hodges, R. S. J. Chromatogr., A 1986, 359, 499-517.
13. Mant, C. T.; Burke, T. W. L.; Black, J. A.; Hodges, R. S. J. Chromatogr., A 1988, 458, 193-205.
14. Wilce, M. C. J.; Aguilar, M. I.; Hearn, M. T. W. J. Chromatogr. 1991, 536, 165-183.
15. Wilce, M. C. J.; Aguilar, M. I.; Hearn, M. T. W. J. Chromatogr. 1993, 632, 11-18.
16. Yoshida, T. J. Chromatogr., A 1998, 811, 61-67.
17. Yoshida, T.; Okada, T. J. Chromatogr., A 1999, 841, 19-32.
18. Hearn, M. T. W.; Aguilar, M. I. J. Chromatogr. 1987, 392, 33-49.
19. Petritis, K.; Brussaux, S.; Guenu, S.; Elfakir, C.; Dreux, M. J. Chromatogr., A 2002, 957, 173-185.
20. Houghten, R. A.; Ostresh, J. M. BioChromatography 1987, 2, 80-84.
21. Terabe, S.; Konaka, R.; Inouye, K. J. Chromatogr. 1979, 172, 163-177.
22. O'Hare, M. J.; Nice, E. C. J. Chromatogr. 1979, 171, 209-221.
23. Wehr, C. T.; Correia, L.; Abbott, S. R. J. Chromatogr. Sci. 1982, 317, 129-135.
24. Su, S. J.; Grego, B.; Niven, B.; Hearn, M. T. W. J. Liq. Chromatogr. 1981, 4, 1745-1753.
25. Zhou, N. E.; Mant, C. T.; Hodges, R. S. Pept. Res. 1990, 3, 8-20.
26. Blondelle, S. E.; Buttner, K.; Houghten, R. A. J. Chromatogr. 1992, 625, 199-206.
27. Buttner, K.; Pinilla, C.; Appel, J. R.; Houghten, R. A. J. Chromatogr. 1992, 625, 191-198.
28. Sereda, T. J.; Mant, C. T.; Sonnichsen, F. D.; Hodges, R. S. J. Chromatogr., A 1994, 676, 139-153.
29. Su, J. Y.; Hodges, R. S.; Kay, C. M. Biochemistry 1994, 33, 15501-15510.
30. Rothemund, S.; Krause, E.; Beyermann, M.; Dathe, M.; Engelhardt, H.; Bienert, M. J. Chromatogr., A 1995, 689.
31. Sereda, T. J.; Mant, C. T.; Hodges, R. S. J. Chromatogr., A 1995, 695, 205-221.
32. Blondelle, S. E.; Ostresh, J. M.; Houghten, R. A.; Perez-Paya, E. Biophys. J. 1995, 68, 351-359.
33. Wimley, W. C; Creamer, T. P.; White, S. H. Biochemistry 1996, 35, 5109-5124.
34. Steer, D. L.; Thompson, P. E.; Blondelle, S. E.; Houghten, R. A.; Aguilar, M. I. J. Pept. Res. 1998, 51, 401-412.
35. Yu, Y. B.; Wagschal, K. C.; Mant, C. T.; Hodges, R. S. J. Chromatogr., A 2000, 890, 81-94.
36. Wieprecht, T.; Rothemund, S.; Bienert, M.; Krause, E. J. Chromatogr., A 2001, 912, 1-12.
37. Chen, Y.; Mant, C. T.; Hodges, R. S. J. Chromatogr., A 2003, 1010, 46-61.
38. Krokhin, O. V.; Craig, R.; Spicer, V.; Ens, W.; Standing, K. G.; Beavis, R. C.; Wilkins, J. A. Mol. Cell. Proteomics 2004, 3, 908-919.
39. Liu, H. X.; Xue, C. X.; Zhang, R. S.; Wao, X. J.; Liu, M. C.; Hu, Z. D.; Fan, B. T. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2004, 44, 1979-1986.
40. Kaliszan, R.; Baczek, T.; Cimochowska, A.; Juszczyk, P.; Wisniewska, K.; Grzonka, Z. Proteomics 2005, 5, 409-415.
41. Baczek, T.; Wiczling, P.; Marszall, M.; Heyden, Y. V.; Kaliszan, R. J. Proteome Res. 2005, 4, 555-563.
42. Makrodimitris, K.; Fernandez, E. J.; Woolf, T. B.; O'Connell, J. P. Anal. Chem. 2005, 77, 1243-1252.
43. Petritis, K.; Kangas, L. J.; Ferguson, P. L.; Anderson, G. A.; Pasa-Tolic, L.; Lipton, M. S.; Auberry, K. J.; Strittmatter, E. F.; Shen, Y.; Zhao, R.; Smith, R. D. Anal. Chem. 2003, 75, 1039-1048.
44. Petritis, K.; Kangas, L. J.; Strittmatter, E. F.; Xu, Y.; Yan, B.; Camp II, D. G.; Lipton, M. S.; Smith, R. D. 52nd ASMS conference on Mass Spectrometry and Allied Topics, Nashville, TN, 2004; poster.
45. Conrads, T. P.; Anderson, G. A.; Veenstra, T. D.; Pasa-Tolic, L.; Smith, R. D. Anal. Chem. 2000, 72, 3349-3354.
46. Smith, R. D.; Anderson, G. A.; Lipton, M. S.; Pasa-Tolic, L.; Shen, Y.; Conrads, T. P.; Veenstra, T. D.; Udseth, H. R. Proteomics 2002, 2, 513-523.
47. Lipton, M. S.; Pasa-Tolic, L.; Anderson, G. A.; Anderson, D. J.; Auberry, D. L.; Battista, J. R.; Daly, M. J.; Fredrickson, J.; Hixson, K. K.; Kostandarithes, H.; Masselon, C.; Markillie, L. M.; Moore, R.; Romine, M. F.; Shen, Y.; Strittmatter, E.; Tolic, N.; Udseth, H. R.; Venkateswaran, A.; Wong, K. K.; Zhao, R.; Smith, R. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 11049-011054.
48. Strittmatter, E. F.; Ferguson, P. L.; Tang, K.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2003, 14, 980-991.
49. Palmblad, M.; Ramstrom, M.; Markides, K. E.; P., H.; Bergquist, J. Anal. Chem. 2002, 74, 5826-5830.
50. Palmblad, M.; Ramstrom, M.; Bailey, G. B.; McCutchen-Maloney, S. L.; Bergquist, J.; Zeller, L. C. J. Chromatogr., B 2004, 803, 131-135.
51. Strittmatter, E. F.; Kangas, L. J.; Petritis, K.; Mottaz, H. M.; Anderson, G. A.; Shen, Y.; Jacobs, J. M.; Camp, D. G., 2nd; Smith, R. D. J. Proteome Res. 2004, 3, 760-769.
52. Varnum, S. M.; Covington, C. C.; Woodbury, R. L.; Petritis, K.; Kangas, L. J.; Abdullah, M. S.; Pounds, J. G.; Smith, R. D.; Zangar, R. C. Breast Cancer Res. Treat. 2003, 80, 87-97.
53. Qian, W. J.; Liu, T.; Monroe, M. E.; Strittmatter, E. F.; Jacobs, J. M.; Kangas, L. J.; Petritis, K.; Camp, D. G., 2nd; Smith, R. D. J. Proteome Res. 2005, 4, 53-62.
54. Le Bihan, T.; Robinson, M. D.; Stewart, I. I.; Figeys, D. J. Proteome Res. 2004, 3, 1138-1148.
55. Kawakami, T.; Tateishi, K.; Yamano, Y.; Ishikawa, T.; Kuroki, K.; Nishimura, T. Proteomics 2005, 5, 856-864.
56. Norbeck, A. D.; Monroe, M. E.; Adkins, J. N.; Anderson, K. K.; Daly, D. S.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2005, 16, 1239-1249.
57. Cargile, B. J.; Bundy, J. L.; Freeman, T. W.; Stephenson, J. L., Jr. J. Proteome Res. 2004, 3, 112-119.
58. Cargile, B. J.; Stephenson, J. L., Jr. Anal. Chem. 2004, 76, 267-275.
59. Cargile, B. J.; Talley, D. L.; Stephenson, J. L., Jr. Electrophoresis 2004, 25, 936-945.
60. Jacobs, J. M.; Yang, X. H.; Luft, B. J.; Dunn, J. J.; Camp, D. G.; Smith, R. D. Proteomics 2005, 5, 1446-1453.
61. Varnum, S. M.; Streblow, D. N.; Monroe, M. E.; Smith, P.; Auberry, K. J.; Pasa-Tolic, L.; Wang, D.; Camp, D. G.; Rodland, K.; Wiley: S.; Britt, W.; Shenk, T.; Smith, R. D.; Nelson, J. A. J. Virol. 2004, 78, 13395-13395.
62. Lipton, M. S.; Pasa-Tolic, L.; Anderson, G. A.; Anderson, D. J.; Auberry, D. L.; Battista, J. R.; Daly, M. J.; Fredrickson, J.; Hixson, K. K.; Kostandarithes, H.; Masselon, C.; Markillie, L. M.; Moore, R. J.; Romine, M. F.; Shen, Y.; Stritmatter, E.; Tolic, N.; Udseth, H. R.; Venkateswaran, A.; Wong, K. K.; Zhao, R.; Smith, R. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 11049-11054.
63. Ding, Y.-H. R.; Hixson, K. K.; Giometti, C. S.; Stanley, A.; Esteve-Núñez, A.; Khare, T.; Tollaksen, S. L.; Zhu, W.; Adkins, J. N.; Lipton, M. S.; Smith, R. D.; Mester, T.; Lovely, D. R. BBA Proteins Proteomics, in press.
64. Liu, T.; Qian, W.-J.; Chen, W.-N. U.; Jacobs, J. M.; Moore, R. J.; Anderson, D. J.; Gritsenko, M. A.; Monroe, M. E.; Thrall, B. D.; David G. Camp, I.; Smith, R. D. Proteomics 2005, 5, 1263-1273.
65. Jacobs, J. M.; Mottaz, H. M.; Yu, L. R.; Anderson, D. J.; Moore, R. J.; Chen, W. U.; Auberry, K. J.; Strittmatter, E. F.; Monroe, M. E.; Thrall, B. D.; Camp, D. G.; Smith, R. D. J. Proteome Res. 2004, 3, 68-75.
66. Purvine, S.; Picone, A. F.; Kolker, E. Omics-J. Integr. Biol. 2004, 8, 79-92.
67. Callister, S. J.; Nicora, C. D.; Zeng, X.; Roh, J.; Dominguez, M.; Tavano, C.; Monroe, M. E.; Kaplan, S.; Donohue, T.; Smith, R. D.; Lipton, M. S. J. Microbiol. Methods, in press.
68. Prokisch, H.; Scharfe, C.; Camp, D. G.; Xiao, W. Z.; David, L.; Andreoli, C.; Monroe, M. E.; Moore, R. J.; Gritsenko, M. A.; Kozany, C.; Hixson, K. K.; Mottaz, H. M.; Zischka, H.; Ueffing, M.; Herman, Z. S.; Davis, R. W.; Meitinger, T.; Oefner, P. J.; Smith, R. D.; Steinmetz, L. M. Plos Biol. 2004, 2, 795-804.
69. Adkins, J. N.; Mottaz, H. M.; Norbeck, A. D.; Rue, J.; Clauss, T.; Purvine, S.; Heffron, F.; Smith, R. D. Mol. Cell. Proteomics, in press.
70. Kolker, E.; Picone, A. F.; Galperin, M. Y.; Romine, M. F.; Higdon, R.; Makarova, K. S.; Kolker, N.; Anderson, G. A.; Qiu, X. Y.; Auberry, K. J.; Babnigg, G.; Beliaev, A. S.; Edlefsen, P.; Elias, D. A.; Gorby, Y. A.; Holzman, T.; Klappenbach, J. A.; Konstantinidis, K. T.; Land, M. L.; Lipton, M. S.; McCue, L. A.; Monroe, M.; Pasa-Tolic, L.; Pinchuk, G.; Purvine, S.; Serres, M. H.; Tsapin, S.; Zakrajsek, B. A.; Zhou, J. H.; Larimer, F. W.; Lawrence, C. E.; Riley, M.; Collart, F. R.; Yates, J. R.; Smith, R. D.; Giometti, C. S.; Nealson, K. H.; Fredrickson, J. K.; Tiedje, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 2099-2104.
71. Hixson, K. K.; Adkins, J. N.; Gonzales, A.; Moore, R. J.; Smith, R. D.; McCutchen-Maloney, S. L.; Lipton, M. S. J. Proteome Res., in press.
72. Brown, V. M.; Ossadtchi, A.; Khan, A. H.; Yee, S.; Lacan, G.; Melega, W. P.; Cherry, S. R.; Leahy, R. M.; Smith, D. J. Genome Res. 2002, 12, 868-884.
73. Chou, K. C. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000, 278, 477-483.
74. Chou, K. C. Proteins: Struct, Funct., Genet. 2001, 43, 246-255.
75. Schneider, G.; Wrede, P. Biophys. J 1994, 66, 335-344.
76. Eisenhaber, F.; Imperiale, F.; Argos, P.; Frommel, C. Proteins: Struct., Funct., Genet 1996, 25, 157-168.
77. Jones, D. T. J. Mol. Biol. 1999, 292, 195-202.
78. Eisenberg, D.; Wiess, R. M.; Terwillinger, T. C. Nature 1982, 299, 371-374.
79. Eisenberg, D. Annu. Rev. Biochem. 1984, 53, 595-623.
80. Eisenberg, D.; Weiss, R. M.; Terwillinger, T. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1984, 81, 140-144.
81. Shen, Y.; Zhao, R.; Belov, M. E.; Conrads, T. P.; Anderson, G. A.; Tang, K.; Pasa-Tolic, L.; Veenstra, T. D.; Lipton, M. S.; Smith, R. D. Anal. Chem. 2001, 73, 1766-1775.
82. Shen, Y.; Tolic, N.; Zhao, R.; Pasa-Tolic, L.; Li, L.; Berger, S. J.; Harkewicz, R.; Anderson, G. A.; Belov, M. E.; Smith, R. D. Anal. Chem. 2001, 73, 3011-3021.
83. Harkewicz, R.; Belov, M. E.; Anderson, G. A.; Pasa-Tolic, L.; Masselon, C. D.; Prior, D. C.; Udseth, H. R.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2002, 13, 144-154.
84. Holland, J. H. Adaptation in Natural and Artificial Systems: University of Michigan Press: Ann Arbor, MI, 1975.
85. Goldberg, D. E. Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning; Addison-Wesley: Reading. MS, 1989.
86. Qian, W. J.; Jacobs, J. M.; Camp, D. G., II; Monroe, M. E.; Moore, R. J.; Gritsenko, M. A.; Calvano, S. E.; Lowry, S. F.; Xiao, W.; Moldawer, L. L.; Davis, R. W.; Tompkins, R. G.; Smith, R. D. Proteomics 2005, 5, 572-584.
87. Mayya, V.; Rezaul, K.; Cong, Y. S.; Han, D. Mol. Cell. Proteomics 2005, 4, 214-223.
88. MacCoss, M. J.; Wu, C. C.; Yates, J. R. Anal. Chem. 2002, 74, 5593-5599.
89. Yao, J.; Teng, N.; Poh, H.-L.; Tan, C. L. J. Inf. Sci. Eng. 1998, 14, 843-862.
90. Krokhin, O. V.; Craig, R.; Spicer, V.; Ens, W.; Standing, K. G.; Beavis, R.; Wilkins, J. A. 52nd ASMS conference on Mass Spectrometry and Allied Topics, Nashville, TN, 2004; poster.
91. Bondi, A. J. Phys. Chem. 1964, 68, 441-445.
92. Tao, P.; Wang, R. X.; Lai, L. H. J. Mol. Model. 1999, 5,189-195.
93. Jaitly, N.; Monroe, M. E.; Petyuk, V.; Clauss, T. R. W.; Adkins, J. N.; Smith, R. D. Anal. Chem., in press.