Applications of Monolithic Column and Isotope Dimethylation Labeling in Shotgun Proteome Analysis

در این پایان نامه، نویسنده توسعه ستون های یکپارچه جدید و استراتژی های برچسب گذاری دی متیل ایزوتوپی و کاربردهای آنها در آنالیزهای پروتئوم با کارایی بالا را تشریح می کند. اگرچه انواع مختلفی از ستون‌های یکپارچه به طور گسترده برای جداسازی کروماتوگرافی و الکتروفورز توسعه داده شده‌اند، کاربرد آنها در پروتئومیک برای جداسازی مخلوط‌های پپتیدی پیچیده هنوز یک چالش است. نویسنده در مورد تهیه ستون‌های یکپارچه جدید و بهینه‌سازی قابلیت جداسازی کروماتوگرافی برای بهبود پوشش و دقت آنالیز پروتئوم بحث می‌کند. علاوه بر این، نویسنده یک سیستم کروماتوگرافی چند بعدی آنلاین جدید همراه با برچسب‌گذاری ایزوتوپ آنلاین خودکار را توصیف می‌کند که به طور قابل توجهی توان عملیاتی، حساسیت و دقت پروتئومیکس کمی را بهبود می‌بخشد. علاوه بر توسعه فناوری‌های جدید، نویسنده تغییرات بیان پروتئوم و فسفو پروتئوم بافت‌های سرطان کبدی بالینی و هیپوکامپی موش‌های مبتلا به بیماری آلزایمر را بررسی می‌کند. کار در این پایان نامه منجر به انتشار چندین مقاله در مجلات معتبر در زمینه های شیمی تجزیه و تحقیقات پروتئوم شده است.

In this thesis, the author outlines the development of new monolithic columns and isotope dimethyl labeling strategies and their applications in high-performance proteome analyses. Though different types of monolithic columns have been widely developed for chromatography and electrophoresis separation, their application in proteomics for complex peptide mixtures separation is still a challenge. The author discusses the preparation of new monolithic columns and optimization of chromatography separation capability to improve coverage and accuracy of proteome analysis. Further, the author describes a novel online multidimensional chromatography system combined with automated online isotope labeling, which significantly improves the throughput, sensitivity and accuracy of quantitative proteomics. In addition to the development of new technologies, the author investigates the proteome and phosphoproteome expression changes of clinical hepatocellular carcinoma tissues and the hippocampi of mice with Alzheimer’s disease. The work in this thesis has led to several publications in high-profile journals in the fields of analytical chemistry and proteome research.