Applications of mass spectrometry in proteomics

Australian Journal of Chemistry

Volumn 66, Issue 7, 2013, Pages 721-733

  Sokolowska, Izabela ^a   Wetie, Armand G Ngounou ^a   Woods, Alisa G ^a,b   Darie, Costel C ^a  

^a CLARKSON UNIVERSITY   (United States)

^b STATE UNIVERSITY OF NEW YORK   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL SAMPLES; INSTRUMENTS AND TECHNIQUES; PHYSIOLOGICAL PROCESS; POST-TRANSLATIONAL MODIFICATIONS; PROTEIN IDENTIFICATION; PROTEIN-PROTEIN INTERACTIONS; PROTEOMIC APPROACHES; QUANTITATIVE PROTEOMICS;

MASS SPECTROMETRY; MOLECULAR BIOLOGY; PHYSIOLOGY;

PROTEINS;

EID: 84881116387     PISSN: 00049425     EISSN: 14450038     Source Type: Journal    
DOI: 10.1071/CH13137     Document Type: Review

References (121)

1. P. James, Q. Rev. Biophys. 1997, 30, 279. doi:10.1017/S0033583597003399
2. B. Domon, R. Aebersold, Science 2006, 312, 212. doi:10.1126/SCIENCE. 1124619
3. G. Zhang, R. S. Annan, S. A. Carr, T. A. Neubert, Current Protocols in Protein Science 2010, 62, 16.1.1. doi:10.1002/0471140864 PS1601S62
4. N. Rifai, M. A. Gillette, S. A. Carr, Nat. Biotechnol. 2006, 24, 971. doi:10.1038/NBT1235
5. P. Lescuyer, D. Hochstrasser, T. Rabilloud, J. Proteome Res. 2007, 6, 3371. doi:10.1021/PR0702060
6. R. Aebersold, D. R. Goodlett, Chem. Rev. 2001, 101, 269. doi:10.1021/CR990076H
7. M. Mann, R. C. Hendrickson, A. Pandey, Annu. Rev. Biochem. 2001, 70, 437. doi:10.1146/ANNUREV.BIOCHEM.70.1.437
8. A. Pandey, M. Mann, Nature 2000, 405, 837. doi:10.1038/35015709
9. M. Karas, F. Hillenkamp, Anal. Chem. 1988, 60, 2299. doi:10.1021/ AC00171A028
10. J. B. Fenn, M. Mann, C. K. Meng, S. F. Wong, C. M. Whitehouse, Science 1989, 246, 64. doi:10.1126/SCIENCE.2675315
11. G. L. Wright Jr, L. H. Cazares, S. M. Leung, S. Nasim, B. L. Adam, T. T. Yip, P. F. Schellhammer, L. Gong, A. Vlahou, Prostate Cancer P. D. 1999, 2, 264. doi:10.1038/SJ.PCAN.4500384
12. N. Tang, P. Tornatore, S. R. Weinberger, Mass Spectrom. Rev. 2004, 23, 34. doi:10.1002/MAS.10066
13. S. R. Weinberger, E. A. Dalmasso, E. T. Fung, Curr. Opin. Chem. Biol. 2002, 6, 86. doi:10.1016/S1367-5931(01)00282-4
14. H. J. Issaq, T. P. Conrads, D. A. Prieto, R. Tirumalai, T. D. Veenstra, Anal. Chem. 2003, 75, 148A. doi:10.1021/AC031249C
15. C. Dass, Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry 2007 (Wiley: Hoboken, NJ).
16. E. Hoffmann, V. Stroobant, Mass Spectrometry: Principles and Applications 2007, 3rd edn (John Wiley: Hoboken, NJ).
17. S. Abate, Y. G. Ahn, T. Kind, T. R. Cataldi, O. Fiehn, Rapid Commun. Mass Spectrom. 2010, 24, 1172. doi:10.1002/RCM.4482
18. A. G. Harrison, Chemical Ionization Mass Spectrometry 1992, 2nd edn (CRC Press: Boca Raton, FL).
19. L. B. Rivera-Rodriguez, R. Rodriguez-Estrella, J. J. Ellington, J. J. Evans, Environ. Pollut. 2007, 148, 654. doi:10.1016/J.ENVPOL.2006.11.018
20. R. C. Dougherty, Biomed. Mass Spectrom. 1981, 8, 283. doi:10.1002/BMS.1200080702
21. V. G. Zaikin, J. M. Halket, Eur. J. Mass Spectrom. 2006, 12, 79. doi:10.1255/EJMS.798
22. A. G. Marshall, C. L. Hendrickson, G. S. Jackson, Mass Spectrom. Rev. 1998, 17, 1. doi:10.1002/(SICI)1098-2787(1998)17:1,1::AIDMAS1.3.0 CO;2-K
23. S. E. Martin, J. Shabanowitz, D. F. Hunt, J. A. Marto, Anal. Chem. 2000, 72, 4266. doi:10.1021/AC000497V
24. C. E. Parker, M. R. Warren, V. Mocanu, Mass Spectrometry for Proteomics, in Neuroproteomics (Ed. O. Alzate) 2010, Ch. 5 (CRC Press: Boca Raton, FL).
25. J. R. Yates, C. I. Ruse, A. Nakorchevsky, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2009, 11, 49. doi:10.1146/ANNUREV-BIOENG-061008- 124934
26. R. Aebersold, M. Mann, Nature 2003, 422, 198
27. F. W. McLafferty, K. Breuker, M. Jin, X. Han, G. Infusini, H. Jiang, X. Kong, T. P. Begley, FEBS J. 2007, 274, 6256. doi:10.1111/J.1742- 4658.2007.06147.X
28. W. H. McDonald, J. R. Yates III, Curr. Opin. Mol. Ther. 2003, 5, 302
29. S. Wu, N. M. Lourette, N. Tolic, R. Zhao, E. W. Robinson, A. V. Tolmachev, R. D. Smith, L. Paša-Tolić, J. Proteome Res. 2009, 8, 1347. doi:10.1021/PR800720
30. X. Han, A. Aslanian, J. R. Yates III, Curr. Opin. Chem. Biol. 2008, 12, 483. doi:10.1016/J.CBPA.2008.07.024
31. M. F. Savitski, M. M. Savitski, Methods Mol. Biol. 2010, 673, 203. doi:10.1007/978-1-60761-842-3-12
32. R. G. Spiro, Glycobiology 2002, 12, 43R. doi:10.1093/GLYCOB/12.4.43R
33. K. Marino, J. Bones, J. J. Kattla, P. M. Rudd, Nat. Chem. Biol. 2010, 6, 713. doi:10.1038/NCHEMBIO.437
34. E. K. Read, J. T. Park, K. A. Brorson, Biotechnol. Appl. Biochem. 2011, 58, 213. doi:10.1002/BAB.35
35. S. Kamoda, K. Kakehi, Electrophoresis 2008, 29, 3595. doi:10.1002/ELPS.200700940
36. N. Leymarie, J. Zaia, Anal. Chem. 2012, 84, 3040. doi:10.1021/AC3000573
37. S. Pan, R. Chen, R. Aebersold, T. A. Brentnall, Mol. Cell Proteomics 2011, 10, R110.003251
38. W. Morelle, J. C. Michalski, Nat. Protoc. 2007, 2, 1585. doi:10.1038/NPROT.2007.227
39. M. Wuhrer, M. I. Catalina, A. M. Deelder, C. H. Hokke, J. Chromatogr. B: Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 2007, 849, 115. doi:10.1016/J.JCHROMB.2006. 09.041
40. Y. Mechref, M. Madera, M. V. Novotny, Methods Mol. Biol. 2008, 424, 373. doi:10.1007/978-1-60327-064-9-29
41. M. R. Bond, J. J. Kohler, Curr. Opin. Chem. Biol. 2007, 11, 52. doi:10.1016/J.CBPA.2006.11.032
42. M. K. Tarrant, P. A. Cole, Annu. Rev. Biochem. 2009, 78, 797. doi:10.1146/ANNUREV.BIOCHEM.78.070907.103047
43. P. Blume-Jensen, T. Hunter, Nature 2001, 411, 355. doi:10.1038/35077225
44. P. Cohen, Eur. J. Biochem. 2001, 268, 5001. doi:10.1046/J.0014- 2956.2001.02473.X
45. N. Badiola, M. Suarez-Calvet, A. Lleo, CNS Neurol. Disord. Drug Targets 2010, 9, 727. doi:10.2174/187152710793237403
46. P. Cohen, Nat. Rev. Drug Discov. 2002, 1, 309. doi:10.1038/NRD773
47. K. Strebhardt, Nat. Rev. Drug Discov. 2010, 9, 643. doi:10.1038/NRD3184
48. J. C. Le Blanc, J. W. Hager, A. M. Ilisiu, C. Hunter, F. Zhong, I. Chu, Proteomics 2003, 3, 859. doi:10.1002/PMIC.200300415
49. R. D. Unwin, J. R. Griffiths, M. K. Leverentz, A. Grallert, I. M. Hagan, A. D. Whetton, Mol. Cell. Proteomics 2005, 4, 1134. doi:10.1074/MCP.M500113- MCP200
50. C. F. Xu, Y. Lu, J. Ma, M. Mohammadi, T. A. Neubert, Mol. Cell. Proteomics 2005, 4, 809. doi:10.1074/MCP.T400019-MCP200
51. L. Beltran, P. R. Cutillas, Amino Acids 2012, 43, 1009. doi:10.1007/S00726-012-1288-9
52. G. L. Corthals, R. Aebersold, D. R. Goodlett, Methods Enzymol. 2005, 405, 66. doi:10.1016/S0076-6879(05)05004-4
53. J. J. Gorman, T. P. Wallis, J. J. Pitt, Mass Spectrom. Rev. 2002, 21, 183. doi:10.1002/MAS.10025
54. A. McAuley, J. Jacob, C. G. Kolvenbach, K. Westland, H. J. Lee, S. R. Brych, D. Rehder, G. R.Kleemann,D. N. Brems,M.Matsumura, Protein Sci. 2008, 17, 95. doi:10.1110/PS.073134408
55. I. Sokolowska, M. A. Gawinowicz, A. G. Ngounou Wetie, C. C. Darie, Electrophoresis 2012, 33, 2527. doi:10.1002/ELPS. 201200182
56. I. Sokolowska, A. G. Ngounou Wetie, A. G. Woods, C. C. Darie, J. Lab. Autom. 2012, 17, 408
57. A. Panchaud, M. Affolter, P. Moreillon, M. Kussmann, J. Proteomics 2008, 71, 19. doi:10.1016/J.JPROT.2007.12.001
58. T. Berkelman, Methods Mol. Biol. 2008, 424, 43. doi:10.1007/978-1- 60327-064-9-4
59. M. Bantscheff, M. Schirle, G. Sweetman, J. Rick, B. Kuster, Anal. Bioanal. Chem. 2007, 389, 1017. doi:10.1007/S00216-007- 1486-6
60. F. Xie, T. Liu, W. J. Qian, V. A. Petyuk, R. D. Smith, J. Biol. Chem. 2011, 286, 25443. doi:10.1074/JBC.R110.199703
61. S. Pan, R. Aebersold, R. Chen, J. Rush, D. R. Goodlett, M. W. McIntosh, J. Zhang, T. A. Brentnall, J. Proteome Res. 2009, 8, 787. doi:10.1021/PR800538N
62. A. Negishi, M. Ono, Y. Handa, H. Kato, K. Yamashita, K. Honda, M. Shitashige, R. Satow, T. Sakuma, H. Kuwabara, K. Omura, S. Hirohashi, T. Yamada, Cancer Sci. 2009, 100, 514. doi:10.1111/J.1349-7006.2008.01055.X
63. M. Ono, M. Shitashige, K. Honda, T. Isobe, H. Kuwabara, H. Matsuzuki, S. Hirohashi, T. Yamada, Mol. Cell. Proteomics 2006, 5, 1338. doi:10.1074/MCP. T500039-MCP200
64. H. Liu, R. G. Sadygov, J. R. Yates III, Anal. Chem. 2004, 76, 4193. doi:10.1021/AC0498563
65. W. J. Qian, J. M. Jacobs, D. G. Camp II, M. E. Monroe, R. J. Moore, M. A. Gritsenko, S. E. Calvano, S. F. Lowry, W. Xiao, L. L. Moldawer, R. W. Davis, R. G. Tompkins, R. D. Smith, Proteomics 2005, 5, 572. doi:10.1002/PMIC.200400942
66. V. A. Petyuk, N. Jaitly, R. J. Moore, J. Ding, T. O. Metz, K. Tang, M. E. Monroe, A. V. Tolmachev, J. N. Adkins, M. E. Belov, A. R. Dabney, W-J. Qian, D. G. Camp II, R. D. Smith, Anal. Chem. 2008, 80, 693. doi:10.1021/AC701863
67. E. F. Strittmatter, P. L. Ferguson, K. Tang, R. D. Smith, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2003, 14, 980. doi:10.1016/S1044-0305(03)00146-6
68. R. Zhang, F. E. Regnier, J. Proteome Res. 2002, 1, 139. doi:10.1021/PR015516B
69. S. E. Ong, L. J. Foster, M. Mann, Methods 2003, 29, 124. doi:10.1016/S1046-2023(02)00303-1
70. S. Julka, F. Regnier, J. Proteome Res. 2004, 3, 350. doi:10.1021/ PR0340734
71. M. Bronstrup, Expert Rev. Proteomics 2004, 1, 503. doi:10.1586/14789450. 1.4.503
72. S. A. Gerber, J. Rush, O. Stemman, M. W. Kirschner, S. P. Gygi, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 6940. doi:10.1073/PNAS. 0832254100
73. D. S. Kirkpatrick, S. A. Gerber, S. P. Gygi, Methods 2005, 35, 265. doi:10.1016/J.YMETH.2004.08.018
74. S. E. Ong, B. Blagoev, I. Kratchmarova, D. B. Kristensen, H. Steen, A. Pandey, M. Mann, Mol. Cell. Proteomics 2002, 1, 376. doi:10.1074/MCP.M200025- MCP200
75. A. Guo, J. Villen, J. Kornhauser, K. A. Lee, M. P. Stokes, K. Rikova, A. Possemato, J. Nardone, G. Innocenti, R. Wetzel, Y. Wang, J. MacNeill, J. Mitchell, S. P. Gygi, J. Rush, R. D. Polakiewicz, M. J. Comb, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 692. doi:10.1073/PNAS.0707270105
76. M. Kruger, M. Moser, S. Ussar, I. Thievessen, C. A. Luber, F. Forner, S. Schmidt, S. Zanivan, R. Fässler, M. Mann, Cell 2008, 134, 353. doi:10.1016/J.CELL.2008.05.033
77. S. Zanivan, M. Krueger, M. Mann, Methods Mol. Biol. 2012, 757, 435. doi:10.1007/978-1-61779-166-6-25
78. S. P. Gygi, B. Rist, S. A. Gerber, F. Turecek, M. H. Gelb, R. Aebersold, Nat. Biotechnol. 1999, 17, 994. doi:10.1038/13690
79. T. Muth, D. Keller, S. M. Puetz, L. Martens, A. Sickmann, A. M. Boehm, Proteomics 2010, 10, 1223. doi:10.1002/PMIC.200900374
80. P. L. Ross, Y. N. Huang, J. N. Marchese, B. Williamson, K. Parker, S. Hattan, N. Khainovski, S. Pillai, S. Dey, S. Daniels, S. Purkayastha, P. Juhasz, S. Martin, M. Bartlet-Jones, F. He, A. Jacobson, D. J. Pappin, Mol. Cell. Proteomics 2004, 3, 1154. doi:10.1074/MCP. M400129-MCP200
81. L. Dayon, A. Hainard, V. Licker, N. Turck, K. Kuhn, D. F. Hochstrasser, P. R. Burkhard, J-C. Sanchez, Anal. Chem. 2008, 80, 2921. doi:10.1021/AC702422X
82. S. W. Holman, P. F. Sims, C. E. Eyers, Bioanalysis 2012, 4, 1763. doi:10.4155/BIO.12.126
83. A. Wolf-Yadlin, S. Hautaniemi, D. A. Lauffenburger, F. M. White, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 5860. doi:10.1073/PNAS. 0608638104
84. M. W. Duncan, R. Aebersold, R. M. Caprioli, Nat. Biotechnol. 2010, 28, 659. doi:10.1038/NBT0710-659
85. T. A. Addona, S. E. Abbatiello, B. Schilling, S. J. Skates, D. R. Mani, D. M. Bunk, C. H. Spiegelman, L. J. Zimmerman, A-J. L. Ham, H. Keshishian, S. C. Hall, S. Allen, R. K. Blackman, C. H. Borchers, C. Buck, H. L. Cardasis, M. P. Cusack, N. G. Dodder, B. W. Gibson, J. M. Held, T. Hiltke, A. Jackson, E. B. Johansen, C. R. Kinsinger, J. Li, M. Mesri, T. A. Neubert, R. K. Niles, T. C. Pulsipher, D. Ransohoff, H. Rodriguez, P. A. Rudnick, D. Smith, D. L. Tabb, T. J. Tegeler, A. M. Variyath, L. J. Vega-Montoto, A ° . Wahlander, S.Waldemarson, M.Wang, J. R.Whiteaker, L. Zhao, N. L. Anderson, S. J. Fisher, D. C. Liebler, A. G. Paulovich, F. E. Regnier, P. Tempst, S. A. Carr, Nat. Biotechnol. 2009, 27, 633. doi:10.1038/NBT.1546
86. G. C. Koh, P. Porras, B. Aranda, H. Hermjakob, S. E. Orchard, J. Proteome Res. 2012, 11, 2014. doi:10.1021/PR201211W
87. J. De Las Rivas, C. Fontanillo, PLOS Comput. Biol. 2010, 6, e1000807. doi:10.1371/JOURNAL.PCBI.1000807
88. J. Cavanagh, R. Thompson, B. Bobay, L. M. Benson, S. Naylor, Biochemistry 2002, 41, 7859. doi:10.1021/BI0202225
89. J. Wen, T. Arakawa, J. S. Philo, Anal. Biochem. 1996, 240, 155. doi:10.1006/ABIO.1996.0345
90. C. L. Mayer, W. K. Snyder, M. A. Swietlicka, A. D. Vanschoiack, C. R. Austin, B. J. McFarland, BMC Res. Notes 2009, 2, 135. doi:10.1186/1756-0500-2- 135
91. S. A. Berkowitz, AAPS J. 2006, 8, E590. doi:10.1208/AAPSJ080368
92. E. M. Phizicky, S. Fields, Microbiol. Rev. 1995, 59, 94
93. I. Sokolowska, A. G. Woods, M. A. Gawinowicz, U. Roy, C. C. Darie, J. Biol. Chem. 2012, 287, 1719. doi:10.1074/JBC.M111.284091
94. A. G. Ngounou Wetie, I. Sokolowska, A. G. Woods, U. Roy, J. A. Loo, C. C. Darie, Proteomics 2013, 13, 538. doi:10.1002/PMIC.201200328
95. I. Sokolowska, A. G. Woods, M. A. Gawinowicz, U. Roy, C. C. Darie, FEBS J. 2012, 279, 2579. doi:10.1111/J.1742-4658.2012.08641.X
96. E. Chautard, M. Fatoux-Ardore, L. Ballut, N. Thierry-Mieg, S. Ricard-Blum, Nucleic Acids Res. 2011, 39, D235. doi:10.1093/NAR/GKQ830
97. B. Blagoev, I. Kratchmarova, S. E. Ong, M. Nielsen, L. J. Foster, M. Mann, Nat. Biotechnol. 2003, 21, 315. doi:10.1038/NBT790
98. D. Pflieger, F. Gonnet, S. de la Fuente van Bentem, H. Hirt, A. de la Fuente, Mass Spectrom. Rev. 2011, 30, 268. doi:10.1002/MAS.20278
99. B. Suter, S. Kittanakom, I. Stagljar, Curr. Opin. Biotechnol. 2008, 19, 316. doi:10.1016/J.COPBIO.2008.06.005
100. B. Suter, S. Kittanakom, I. Stagljar, Biotechniques 2008, 44, 681. doi:10.2144/000112799
101. F. Krause, Electrophoresis 2006, 27, 2759. doi:10.1002/ELPS. 200600049
102. H. Schagger, G. von Jagow, Anal. Biochem. 1991, 199, 223. doi:10.1016/0003-2697(91)90094-A
103. L. Sokolova, I. Wittig, H. D. Barth, H. Schagger, B. Brutschy, U. Brandt, Proteomics 2010, 10, 1401. doi:10.1002/PMIC. 200900756
104. C. C. Darie, K. Deinhardt, G. Zhang, H. S. Cardasis, M. V. Chao, T. A. Neubert, Proteomics 2011, 11, 4514. doi:10.1002/PMIC. 201000819
105. A. J. Heck, R. H. Van Den Heuvel, Mass Spectrom. Rev. 2004, 23, 368. doi:10.1002/MAS.10081
106. C. S. Kaddis, S. H. Lomeli, S. Yin, B. Berhane, M. I. Apostol, V. A. Kickhoefer, L. H. Rome, J. A. Loo, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2007, 18, 1206. doi:10.1016/J.JASMS.2007.02.015
107. G. C. Roberts, C. W. Smith, Curr. Opin. Chem. Biol. 2002, 6, 375. doi:10.1016/S1367-5931(02)00320-4
108. J. A. Paulo, V. Kadiyala, P. A. Banks, H. Steen, D. L. Conwell, Yale J. Biol. Med. 2012, 85, 59
109. T. E. Angel, U. K. Aryal, S. M. Hengel, E. S. Baker, R. T. Kelly, E. W. Robinson, R. D. Smith, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 3912. doi:10.1039/C2CS15331A
110. K. L. Pierce, R. T. Premont, R. J. Lefkowitz, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2002, 3, 639. doi:10.1038/NRM908
111. N. Das, B. Biswas, R. Khera, Adv. Exp. Med. Biol. 2013, 734, 55. doi:10.1007/978-1-4614-4118-2-4
112. G. McMahon, Oncologist 2000, 5(Suppl 1), 3. doi:10.1634/THEON COLOGIST.5-SUPPL-1-3
113. E. Zwick, J. Bange, A. Ullrich, Endocr. Relat. Cancer 2001, 8, 161. doi:10.1677/ERC.0.0080161
114. J. Whitelegge, F. Halgand, P. Souda, V. Zabrouskov, Expert Rev. Proteomics 2006, 3, 585. doi:10.1586/14789450.3.6.585
115. P. Souda, C. M. Ryan, W. A. Cramer, J. Whitelegge, Methods 2011, 55, 330. doi:10.1016/J.YMETH.2011.09.019
116. V. A. Petyuk, W. J. Qian, M. H. Chin, H. Wang, E. A. Livesay, M. E. Monroe, J. N. Adkins, N. Jaitly, D. J. Anderson, D. G. Camp II, D. J. Smith, R. D. Smith, Genome Res. 2007, 17, 328. doi:10.1101/GR.5799207
117. W. J. Qian, B. O. Petritis, A. Kaushal, C. C. Finnerty, M. G. Jeschke, M. E. Monroe, R. J. Moore, A. A. Schepmoes, W. Xiao, L. L. Moldawer, R. W. Davis, R. G. Tompkins, D. N. Herndon, D. G. Camp II, R. D. Smith, J. Proteome Res. 2010, 9, 4779. doi:10.1021/PR1005026
118. Y. Zhong, S. J. Hyung, B. T. Ruotolo, Expert Rev. Proteomics 2012, 9, 47. doi:10.1586/EPR.11.75
119. A. Sali, R. Glaeser, T. Earnest, W. Baumeister, Nature 2003, 422, 216. doi:10.1038/NATURE01513
120. E. Jurneczko, P. E. Barran, Analyst 2011, 136, 20. doi:10.1039/C0AN00373E
121. C. A. Scarff, K. Thalassinos, G. R. Hilton, J. H. Scrivens, Rapid Commun. Mass Spectrom. 2008, 22, 3297. doi:10.1002/RCM.3737