Drilling Predation on Serpulid Polychaetes (Ditrupa arietina) from the Pliocene of the Cope Basin, Murcia Region, Southeastern Spain

We report quantitative analyses of drilling predation on the free-living, tube-dwelling serpulid polychaete Ditrupa arietina from the Cope Cabo marine succession (Pliocene, Spain). Tubes of D. arietina are abundant in the sampled units: 9 bulk samples from 5 horizons yielded ∼5925 specimens of D. arietina. Except for fragmentation, tubes were well preserved. Complete specimens ranged from 3.1 to 13.4 mm in length and displayed allometric growth patterns, with larger specimens being relatively slimmer. Drilled Ditrupa tubes were observed in all samples. Drillholes, identified as Oichnus paraboloides, were characterized by circular to elliptical outline (drillhole eccentricity increased with its diameter), parabolic vertical profile, outer diameter larger than inner diameter, penetration of one tube wall only, narrow range of drill-hole sizes, and non-random (anterior) distribution of drillholes. A total of 233 drilled specimens were identified, with drilling frequencies varying across horizons from 2.7% to 21% (3.9% for pooled data). Many tube fragments were broken across a drillhole suggesting that the reported frequencies are conservative and that biologically-facilitated (drill-hole induced) fragmentation hampers fossil preservation of complete serpulid tubes. No failed or repaired holes were observed. Multiple complete drillholes were present (3.9%). Drilled specimens were significantly smaller than undrilled specimens and tube length and drill-hole diameter were weakly correlated. The results suggest that drillholes were produced by a size-selective, site-stereotypic predatory organism of unknown affinity. The qualitative and quantitative patterns reported here are mostly consistent with previous reports on recent and fossil Ditrupa and reveal parallels with drilling patterns documented for scaphopod mollusks, a group that is ecologically and morphologically similar to Ditrupa. Consistent with previous studies, the results suggest that free-dwelling serpulid polychaetes are preyed upon by drilling predators and may provide a viable source of data on biotic interactions in the fossil record

Identificatie en karakterisering van eiwitten gebaseerd op massa spectrometrische analyse van peptiden na trypsine digestie en het on-line zoeken op internet in bestanden

Er is een methode beschreven voor de identificatie en karakterisering van eiwitten, welke geisoleerd zijn met behulp van een- of tweedimensionale polyacrylamide gel elektroforese. De methode is gebaseerd op moderne technieken met betrekking tot concentrering en zuivering van eiwitten (elektro-elutie van eiwitten naar een secundaire gel en het reversed phase micro capillaire kolom schakel HPLC principe) gevolgd door massaspectrometrische analyse met behulp van nano-elektrospray ionisatie en de quadrupool ion trap. De beschreven studies zijn uitgevoerd met Bovine Serum Albumine (BSA) als modeleiwit. Met de beschreven elektro-elutie methode kan een concentreringsfactor van het eiwit van tenminste 50 verkregen worden. Dit kan nog verhoogd worden door eiwitspots uit meerdere primaire gels te combineren op een secundaire gel. Op deze wijze kunnen kleine hoeveelheden aan eiwit (lage femtomol gebied) geanalyseerd worden. Tevens wordt gebruik gemaakt van het internet om bestanden van bekende eiwitten on-line te raadplegen, en de uit de MS(n) experimenten bepaalde (gedeeltelijke) aminozuursequentie van de peptiden te correleren aan deze bekende eiwitten. Ingegaan wordt op enige praktische aspecten van de methode, met betrekking tot de matrix van de eiwitmonsters en eventuele modificaties van de peptiden na trypsine digestie.A method described for the identification and characterization of proteins isolated on primary one- or two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis has been adapted to recently developed concentration/desalinization techniques (electrotransferation of proteins to a secondary gel and reversed-phase micro-capillary column switching trapping system), and mass spectrometric techniques like nano-electrospray ionization in combination with quadrupole ion-trap mass spectrometry. Model studies were performed with Bovine Serum Albumin. It was found using this method that concentration factors of at least 50-fold can be easily obtained by electro-transfering the isolated proteins on a secondary gel. Low femtomole amounts can be sequenced when spots from multiple primary gels are combined on a single secondary gel. On-line Internet database searches are used to identify the protein by using (partial) sequence information obtained from MS(n) experiments of the peptides after tryptic proteolysis. Different aspects of the applicability of the method, like sample matrices and chemical modifications of the tryptic peptides to the MS analysis, were also considered.RIV

Electrospray ionization mass spectrometry. Exploration of the applicability

The results of a study into the applicability of electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) have been described. The potential of the technique for protein and peptide analysis, for structure elucidation of polynuclear aromatic hydrocarbons and for the detection of polar pesticides and macrolide antibiotics, was investigated. ESI-MS was employed with continuous infusion of solutions of peptides and proteins and combined with HPLC for the analysis of low-molecular-weight compounds. Molecular weight determinations of 17 - 66 kDa proteins and 5 kDa peptides were achieved with high accuracy. Pesticides and macrolide antibiotics were determined at low concentration levels by HPLC-ESI-MS. The identification of a metabolite of naphthalene showed the potential of ESI-MS for structure elucidation.Betreft de resultaten van een studie naar de toepasbaarheid van electrospray ionisatie massaspectrometrie (ESI-MS). Er werd onderzoek verricht op het gebied van de eitwit- en peptide-analyse en de bepaling van polaire bestrijdingsmiddelen, macrolide antibiotica en metabolieten van polycyclische aromatische koolwaterstoffen. De techniek werd zowel met continue infusie van peptide- en eiwitoplossingen toegepast als in combinatie met HPLC voor de bepaling van laag-moleculaire verbindingen. De molecuulmassa van enkele eiwitten (17 - 66 kDa) en peptiden (5 kDa) kon met grote nauwkeurigheid bepaald worden. Bestrijdingsmiddelen en macrolide antibiotica werden op laag concentratieniveau bepaald met behulp van HPLC-ESI-MS. De identificatie van een naftaleenmetaboliet gaf de mogelijkheden van ESI-MS aan bij de structuuropheldering

Electrospray ionization mass spectrometry. Exploration of the applicability

Betreft de resultaten van een studie naar de toepasbaarheid van electrospray ionisatie massaspectrometrie (ESI-MS). Er werd onderzoek verricht op het gebied van de eitwit- en peptide-analyse en de bepaling van polaire bestrijdingsmiddelen, macrolide antibiotica en metabolieten van polycyclische aromatische koolwaterstoffen. De techniek werd zowel met continue infusie van peptide- en eiwitoplossingen toegepast als in combinatie met HPLC voor de bepaling van laag-moleculaire verbindingen. De molecuulmassa van enkele eiwitten (17 - 66 kDa) en peptiden (5 kDa) kon met grote nauwkeurigheid bepaald worden. Bestrijdingsmiddelen en macrolide antibiotica werden op laag concentratieniveau bepaald met behulp van HPLC-ESI-MS. De identificatie van een naftaleenmetaboliet gaf de mogelijkheden van ESI-MS aan bij de structuuropheldering.The results of a study into the applicability of electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) have been described. The potential of the technique for protein and peptide analysis, for structure elucidation of polynuclear aromatic hydrocarbons and for the detection of polar pesticides and macrolide antibiotics, was investigated. ESI-MS was employed with continuous infusion of solutions of peptides and proteins and combined with HPLC for the analysis of low-molecular-weight compounds. Molecular weight determinations of 17 - 66 kDa proteins and 5 kDa peptides were achieved with high accuracy. Pesticides and macrolide antibiotics were determined at low concentration levels by HPLC-ESI-MS. The identification of a metabolite of naphthalene showed the potential of ESI-MS for structure elucidation.RIV

Gradient LC-IR on ppb level by capillary column switching and addition of a make-up liquid

De mogelijkheden van gecombineerde vloeistofchromatografie/infraroodspectrometrie zijn uitgebreid tot gradientscheidingen door toepassing van capillaire kolomschakeling en na-kolomstoevoeging van een vluchtige make-up vloeistof. Een voorkolom werd gebruikt voor het laden en concentreren van relatief grote monstervolumina waarna de analyten werden geelueerd over een capillaire analytische kolom met een lineaire gradient met methanol als modifier. Na de scheiding werd een overmaat methanol (20 muL/min) aan het eluens (2 muL/min) toegevoegd waardoor de werking van het LC-IR vernevelingsinterface niet meer werd beinvloed door de veranderende samenstelling van de mobiele fase. Hierdoor was het mogelijk zowel gradient als isocratische scheidingen met een hoog percentage water uit te voeren. De mogelijkheden van het systeem zijn bestudeerd aan de hand van triazines en pyreen als modelverbindingen. LC-IR chromatogrammen en spectra van goede kwaliteit werden verkregen bij injectie van 40 muL van een standaardoplossing met een concentratie van 1 mg/L per component. De identificatiegrens kon worden verbeterd tot 10-100 mug/L door vergroting van het geinjecteerde monstervolume naar 1 mL.The applicability of infrared (IR) spectrometric detection in liquid chromatography (LC) has been enlarged to gradient separations by adaption of a capillary column switching system and post column addition of a make-up liquid. A precolumn was used for loading and concentrating the relatively large sample volumes. Next, analytes were transferred to the capillary analytical column by a linear gradient flow using methanol as modifier. An excess of methanol (20 muL/min) was added post-column to the analytical flow (2 muL/min) which provided the performance of the spray-jet LC-IR interface to become largely independent of the composition of the mobile phase. This enabled isocratic and gradient elutions with high percentages of water. The potential of the system has been studied with triazines and pyrene as model compounds. Good quality LC-IR chromatograms and analyte spectra were obtained at low mg/L level, using sample volumes of 40 muL. When the sample volume was increased to 1 mL, the separation of the test compounds was largely maintained and the identification limits were improved to about 10-100 mug/L.RIV

Pilot FAB investigations with the mass spectrometer

Eerste orienterende metingen met fast atom bombardment (FAB) ionisatietechniek zijn uitgevoerd. De techniek werd toegepast bij de analyse van korte-keten polypeptiden (n=2-5), cyclosporine, NADP en microperoxidase. Onderzocht werd de invloed van de aard van de matrix (glycerol, thioglycerol) op het rendement van de ionisatie in relatie tot meer algemene stofeigenschappen. Thioglycerol bleek bij basische verbindingen te leiden tot een betere gevoeligheid. Analyses werden uitgevoerd bij zowel laag (R-800) als hoogoplossend vermogen (R=12.000 met een oplossend vermogen van 12.000) werd de molmassa van cyclosporine (MW 1201) bepaald met een nauwkeurigheid van +/- 0.008 daltons.Abstract not availableRIV

Ontwikkeling van gevoelige massa spectrometrische technieken voor de identificatie van eiwitten en peptiden

This report describes the development of micro- and nano-scale liquid chromatographic and capillary zone electrophoretic separation techniques, combined with tandem mass spectrometry, for the sensitive structure analysis of proteins and peptides. Mass spectrometry is emerging as the method of choice for the characterisation and identification of unknown proteins and peptides. Sequence information obtained from derived peptides, such as naturally processed antigenic peptides and proteolytic fragments is used to identify the underlying source protein using an online database search for protein and DNA databases. Typical sensitivities of current MS methods come to around the sub-pmol (10-12) level of protein on a routine basis. Ongoing refinements in the technology, particularly the development of nano-scale technologies, makes successful applications possible down to the femto (10-15) and attomole (10-18) levels. Here we report on the results this laboratory will have developments in this field over the past year.Dit rapport beschrijft de ontwikkeling van micro en nano-scale vloeistofchromatografie en on-line preconcentrering capillaire electrophorese gecombineerd met tandem massaspectrometrie bij gevoelige structuuranalyse analyse van eiwitten en peptiden. Massaspectrometrie is een sterk opkomende techniek voor het verkrijgen van sekwentie-informatie van deze biologisch relevante producten. De verkregen sekwentie-informatie van afgeleide peptiden (proteosomale peptiden en proteolyse producten) worden gebruikt voor het identificeren van het bijbehorende broneiwit met behulp van eiwit en DNA databanken. De gevoeligheid van de huidige MS technologieen ligt rond een picomol (10-12) hoeveelheid eiwit. Recente verfijningen, in het bijzonder de ontwikkeling van nano-schaal technologien brengen toepassingen op het femto (10-15) tot attomole (10-18) niveau binnen het bereik van de techniek. Hier rapporteren wij over de resultaten van het R&D programma in het jaar 1998 op het gebied van de karakterisering van eiwitten en peptiden met behulp van massaspectrometrie

Ontwikkeling van gevoelige massa spectrometrische technieken voor de identificatie van eiwitten en peptiden

Dit rapport beschrijft de ontwikkeling van micro en nano-scale vloeistofchromatografie en on-line preconcentrering capillaire electrophorese gecombineerd met tandem massaspectrometrie bij gevoelige structuuranalyse analyse van eiwitten en peptiden. Massaspectrometrie is een sterk opkomende techniek voor het verkrijgen van sekwentie-informatie van deze biologisch relevante producten. De verkregen sekwentie-informatie van afgeleide peptiden (proteosomale peptiden en proteolyse producten) worden gebruikt voor het identificeren van het bijbehorende broneiwit met behulp van eiwit en DNA databanken. De gevoeligheid van de huidige MS technologieen ligt rond een picomol (10-12) hoeveelheid eiwit. Recente verfijningen, in het bijzonder de ontwikkeling van nano-schaal technologien brengen toepassingen op het femto (10-15) tot attomole (10-18) niveau binnen het bereik van de techniek. Hier rapporteren wij over de resultaten van het R&D programma in het jaar 1998 op het gebied van de karakterisering van eiwitten en peptiden met behulp van massaspectrometrie.This report describes the development of micro- and nano-scale liquid chromatographic and capillary zone electrophoretic separation techniques, combined with tandem mass spectrometry, for the sensitive structure analysis of proteins and peptides. Mass spectrometry is emerging as the method of choice for the characterisation and identification of unknown proteins and peptides. Sequence information obtained from derived peptides, such as naturally processed antigenic peptides and proteolytic fragments is used to identify the underlying source protein using an online database search for protein and DNA databases. Typical sensitivities of current MS methods come to around the sub-pmol (10-12) level of protein on a routine basis. Ongoing refinements in the technology, particularly the development of nano-scale technologies, makes successful applications possible down to the femto (10-15) and attomole (10-18) levels. Here we report on the results this laboratory will have developments in this field over the past year.RIV

Development of sensitive mass spectrometric techniques in protein and peptide identification

Dit rapport beschrijft de ontwikkeling van micro en nano-scale vloeistofchromatografie en on-line preconcentrering capillaire electrophorese gecombineerd met tandem massaspectrometrie bij gevoelige structuuranalyse analyse van eiwitten en peptiden. Massaspectrometrie is een sterk opkomende techniek voor het verkrijgen van sekwentie-informatie van deze biologisch relevante producten. De verkregen sekwentie-informatie van afgeleide peptiden (proteosomale peptiden en proteolyse producten) worden gebruikt voor het identificeren van het bijbehorende broneiwit met behulp van eiwit en DNA databanken. De gevoeligheid van de huidige MS technologieen ligt rond een picomol (10-12) hoeveelheid eiwit. Recente verfijningen, in het bijzonder de ontwikkeling van nano-schaal technologien brengen toepassingen op het femto (10-15) tot attomole (10-18) niveau binnen het bereik van de techniek. Hier rapporteren wij over de resultaten van het R&D programma in het jaar 1998 op het gebied van de karakterisering van eiwitten en peptiden met behulp van massaspectrometrie.<br

On-line derivatizering van peptiden voor verbeterde sequentieanalyse met microkolom LC-ESI-tandem massaspectrometrie

Een on-line methode is ontwikkeld voor een gecombineerde derivatisering en analyse met behulp van LC-ESI/MS van peptides op femto-mol niveau. Peptides werden na belading op een trapkolom in een microkolom schakelsysteem gederivatiseerd met N-succinimidyl-2(3-pyridyl)acetate (SPA) in gebufferd aqueous medium by pH 7. Het gemakkelijk hydrolyseerbare reagens was opgelost in droge methanol en werd vervolgens in het HPLC systeem gemengd in een 3% volume ratio met de buffer en vervolgens over het monster op de trapkolom geleid. Na de reactie en het wassen van de voorkolom met water werden de reactieproducten (derivaten) met behulp van een gradientelutie van de trapkolom overgebracht naar de analytische kolom voor scheiding en ESI tandam MS analyse. Een vrijwel kwantitatieve reactie vond plaats met N-terminale en lysine amino groepen. De reactie met de lysine aminogroep verschaft een doeltreffende chemische methode voor differentiatie tussen de isobare residuen glutamine en lysine. In een aantal gevallen vond een geringe reactie plaats met de phenolische OH groep van tyrosine. De pyridylacetyl groep op de N-terminale aminogroep kan leiden tot een verandering van het fragmentatiepatroon in MS/MS ten gunste van de vorming van zogenaamde, hetgeen aanvullende informatie levert in MS/MS spectra in sequentie-analyses.An on-line method has been developed for the derivatization and LC-ESI/MS analysis of peptides at the femto-mol level. Peptides were reacted with N-succinimidyl-2(3- pyridyl)acetate (SPA) in buffered aqueous medium at pH 7 following loading on a precolumn (PC) in a microcolumn switching system. The fast hydrolysing reagent was solved in dry methanol and mixed in a 3 vol% ratio with a buffer just before reaching the sample on the PC. Following the reaction and wash, the N-pyridylacetyl (PA) derivatives formed were transferred to the analytical micro-HPLC column for separation and subsequent ESI tandem MS analysis. The reaction was nearly quantitative and takes selectively place at the N-terminal and lysine amino functions, the latter providing a chemical means to distinguish between isobaric residues lysine (K) and glutamine (Q) in peptide sequencing. In some cases, a minor reaction was observed with the tyrosine hydroxyl group. The N-terminal PA groups was capable to alter the collision induced fragmentation (CID) pathway of peptides in favour to the formation of abundant b-type ions, a helpful feature for sequence elucidation of unknown peptides, particularly for quadrupole ion trap instruments.RIV