Proteomics에서 사용되는 32 Amino Acid Reference Table

단백질은 기본적으로 20개의 표준 아미노산(Standard amino acids)으로 구성됩니다.
그러나 proteomics 분석에서는 다양한 비표준 아미노산 및 변형된 residue도 함께 고려해야 합니다.

예를 들어 다음과 같은 경우입니다.

LC-MS/MS 기반 proteomics 분석에서는 확장된 amino acid 리스트를 사용하는 경우가 많습니다.

아래 표는 proteomics 분석에서 자주 고려되는 32개 amino acid residue 목록입니다.

Standard Amino Acids (20)

Code	Amino Acid	Formula	Residue Mass (Da)
A	Alanine	C3H5NO	71.03711
R	Arginine	C6H12N4O	156.10111
N	Asparagine	C4H6N2O2	114.04293
D	Aspartic acid	C4H5NO3	115.02694
C	Cysteine	C3H5NOS	103.00919
Q	Glutamine	C5H8N2O2	128.05858
E	Glutamic acid	C5H7NO3	129.04259
G	Glycine	C2H3NO	57.02146
H	Histidine	C6H7N3O	137.05891
I	Isoleucine	C6H11NO	113.08406
L	Leucine	C6H11NO	113.08406
K	Lysine	C6H12N2O	128.09496
M	Methionine	C5H9NOS	131.04049
F	Phenylalanine	C9H9NO	147.06841
P	Proline	C5H7NO	97.05276
S	Serine	C3H5NO2	87.03203
T	Threonine	C4H7NO2	101.04768
W	Tryptophan	C11H10N2O	186.07931
Y	Tyrosine	C9H9NO2	163.06333
V	Valine	C5H9NO	99.06841

Code	Amino Acid	Description	Residue Mass (Da)
U	Selenocysteine	Selenium containing cysteine	150.95363
O	Pyrrolysine	Rare archaeal amino acid	255.15829
pE	Pyroglutamate	Cyclized glutamine/glutamate	111.03203
Hyp	Hydroxyproline	Hydroxylated proline	113.04768
Hyl	Hydroxylysine	Hydroxylated lysine	144.08988
Cit	Citrulline	Arginine modification	175.11168
Orn	Ornithine	Arginine metabolism intermediate	114.07931
Hse	Homoserine	Metabolic intermediate	101.04768
Hcy	Homocysteine	Methionine related residue	135.03540
βAla	Beta-Alanine	Non-standard amino acid	71.03711
Gla	γ-Carboxyglutamate	Vitamin K dependent PTM	173.03203
Nle	Norleucine	Leucine analog	113.08406

Leucine과 Isoleucine은 동일한 질량을 가지기 때문에 MS/MS 데이터에서 구분이 어렵습니다.


Leucine mass = 113.08406
Isoleucine mass = 113.08406

따라서 대부분의 database search에서는 두 residue를 동일하게 취급합니다.

Proteomics 실험에서는 cysteine이 종종 다음과 같이 변형됩니다.


Carbamidomethylation (IAA)
+57.021464 Da

이 modification은 일반적으로 fixed modification으로 설정됩니다.

Methionine은 쉽게 산화되어 다음과 같은 PTM이 발생할 수 있습니다.


Oxidation : +15.994915 Da

이는 proteomics 분석에서 가장 흔한 variable modification 중 하나입니다.

MS/MS 스펙트럼에서는 fragment ion 사이의 질량 차이가 특정 아미노산 residue 질량과 일치합니다.

예를 들어


Δm/z = 71 → Alanine
Δm/z = 99 → Valine
Δm/z = 147 → Phenylalanine

이러한 질량 차이를 통해 sequence tag를 생성하고 펩타이드 서열을 추론할 수 있습니다.

Proteomics 분석에서 가장 자주 사용되는 residue mass는 다음과 같습니다.

이 값들은 MS/MS 스펙트럼 해석에서 매우 자주 등장하는 질량 차이입니다.

(표 데이터는 Willy's LCMS 프로그램의 amino acid 데이터베이스를 기반으로 정리되었습니다.)