Comprehending COVID-19: Maximizing LC-MS Detection Dynamic Range for Multiple Reaction Monitoring Based SARS-CoV-2 Analysis
Aplikace | 2020 | WatersInstrumentace
Detekce proteinů SARS-CoV-2 v klinických vzorcích pomocí cílené LC-MS proteomiky představuje důležitou alternativu ke standardním PCR metodám. Umožňuje přímou identifikaci virových antigenů v nosních výtěrech a podporuje široké využití v epidemiologickém sledování, výzkumu a v klinicko-diagnostickém vývoji nových postupů.
Studie demonstruje optimalizaci metody Multiple Reaction Monitoring (MRM) pro kvantifikaci dvou klíčových virových proteinů – Spike glykoproteinu a Nucleoproteinu – v nosofaryngeálních výtěrech uchovávaných v Universal Transport Medium (UTM). Klíčovým cílem bylo rozšířit dynamický rozsah měření, zajistit linearitu na pěti destratifikačních úrovních a udržet vysokou reprodukovatelnost měření.
Vzorky were digested proteolyticky a doředěny rekombinantními proteiny SARS-CoV-2 ve výtěrové matrici UTM. Pro kvantifikaci byly zvoleny surrogate peptidy, každý monitorovaný pomocí alespoň dvou MRM přechodů. Chromatografická separace probíhala gradientem trvajícím 5,5 min v rámci celkového cyklu <9 min.
Optimalizace spotřebních komponent a složení resuspension solventu vedla k nárůstu signálu až o ~55 %. Chromatografické okno 5,5 min umožnilo šířku špiček 4–6 s a udržení vysokého počtu datových bodů. Linearity pro peptidy SFIEDLLFNK (Spike) a NPANNAAIVLQLPQGTTLPK (NCAP) dosáhla R2 ≥ 0,998 na pěti úrovních spike (5–500 ng), s rezidui pod 15 %. Detekční limit byl ovlivněn matricí, v čistém roztoku byl nižší než v UTM.
Další rozvoj se očekává v oblasti efektivnějších pre-analytických čistících postupů, alternativních odběrových médií k UTM a rozšíření MRM panelu pro další virové či bakteriální patogeny. Kombinace s automatizovanými platformami může zvýšit škálovatelnost a dostupnost metody.
Optimalizovaná MRM metoda na platformě UPLC I-Class PLUS a Xevo TQ-XS prokázala robustní linearitu, vysoký dynamický rozsah a krátký analytický cyklus. Cílená proteomika SARS-CoV-2 je vhodným doplňkem stávajících molekulárních přístupů a nabízí přímou kvantifikaci virových proteinů v klinických vzorcích.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Detekce proteinů SARS-CoV-2 v klinických vzorcích pomocí cílené LC-MS proteomiky představuje důležitou alternativu ke standardním PCR metodám. Umožňuje přímou identifikaci virových antigenů v nosních výtěrech a podporuje široké využití v epidemiologickém sledování, výzkumu a v klinicko-diagnostickém vývoji nových postupů.
Cíle a přehled studie
Studie demonstruje optimalizaci metody Multiple Reaction Monitoring (MRM) pro kvantifikaci dvou klíčových virových proteinů – Spike glykoproteinu a Nucleoproteinu – v nosofaryngeálních výtěrech uchovávaných v Universal Transport Medium (UTM). Klíčovým cílem bylo rozšířit dynamický rozsah měření, zajistit linearitu na pěti destratifikačních úrovních a udržet vysokou reprodukovatelnost měření.
Použitá metodika
Vzorky were digested proteolyticky a doředěny rekombinantními proteiny SARS-CoV-2 ve výtěrové matrici UTM. Pro kvantifikaci byly zvoleny surrogate peptidy, každý monitorovaný pomocí alespoň dvou MRM přechodů. Chromatografická separace probíhala gradientem trvajícím 5,5 min v rámci celkového cyklu <9 min.
Použitá instrumentace
- LC systém: ACQUITY UPLC I-Class PLUS, kolona PREMIER Peptide BEH C18 (2,1×50 mm, 1,7 µm)
- MS systém: Xevo TQ-XS Tandem Quadrupole, ionizace ESI+ v režimu MRM
- Spotřební materiál: MaxPeak HPS vials, QuanRecovery vials
- Software: MassLynx, TargetLynx, Skyline
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace spotřebních komponent a složení resuspension solventu vedla k nárůstu signálu až o ~55 %. Chromatografické okno 5,5 min umožnilo šířku špiček 4–6 s a udržení vysokého počtu datových bodů. Linearity pro peptidy SFIEDLLFNK (Spike) a NPANNAAIVLQLPQGTTLPK (NCAP) dosáhla R2 ≥ 0,998 na pěti úrovních spike (5–500 ng), s rezidui pod 15 %. Detekční limit byl ovlivněn matricí, v čistém roztoku byl nižší než v UTM.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlý throughput: <9 min na vzorek
- Široký dynamický rozsah kvantifikace
- Vysoká reprodukovatelnost (%CV pod robustními podmínkami)
- Možnost nasazení v klinických, výzkumných a průmyslových laboratořích
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj se očekává v oblasti efektivnějších pre-analytických čistících postupů, alternativních odběrových médií k UTM a rozšíření MRM panelu pro další virové či bakteriální patogeny. Kombinace s automatizovanými platformami může zvýšit škálovatelnost a dostupnost metody.
Závěr
Optimalizovaná MRM metoda na platformě UPLC I-Class PLUS a Xevo TQ-XS prokázala robustní linearitu, vysoký dynamický rozsah a krátký analytický cyklus. Cílená proteomika SARS-CoV-2 je vhodným doplňkem stávajících molekulárních přístupů a nabízí přímou kvantifikaci virových proteinů v klinických vzorcích.
Reference
- Parks JM, Smith JC. How to Discover Antiviral Drugs Quickly. N Engl J Med. 2020;382(23):2261–2264.
- Bezstarosti K et al. Targeted Proteomics for the Detection of SARS-CoV-2 Proteins. biorxiv. 2020.
- Surjit M, Lal SK. The Nucleocapsid Protein of the SARS Coronavirus: Structure, Function and Therapeutic Potential. In: Molecular Biology of the SARS-Coronavirus. 2009;129–151.
- Dhaenens M et al. A Universally Adoptable Corona MRM Assay. Cov-MS Consortium. 2020.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Comprehending COVID-19: Application of UniSpray and Electrospray Ionization for the Detection of Proteolytic Digested SARS-CoV-2 Proteins
2020|Waters|Aplikace
Application Note Comprehending COVID-19: Application of UniSpray and Electrospray Ionization for the Detection of Proteolytic Digested SARSCoV-2 Proteins Stuart Oehrle, Laurence Van Oudenhove, Jan Claereboudt, Hans Vissers, Bart Van Puyvelde, Simon Daled, Katleen Van Uytfanghe, Dieter Deforce, Maarten Dhaenens For…
Klíčová slova
unispray, unisprayncap, ncappeptide, peptideelectrospray, electrospraypeptides, peptidesionization, ionizationutm, utmadetqalpqr, adetqalpqracquity, acquityxevo, xevotargetlynx, targetlynxplus, plusuplc, uplcquartile, quartilemasslynx
Targeted assay for quantification of proteins from the SARSCoV-2 coronavirus Using the SCIEX Triple Quad™ 5500+ System – QTRAP® Ready Catherine S. Lane 1, Bart Van Puyvelde2, Katleen Van Uytfanghe2, Maarten Dhaenens2 1 SCIEX, UK, 2Ghent University, Belgium SARS-CoV-2 is…
Klíčová slova
nasopharyngeal, nasopharyngealutm, utmassay, assayswabs, swabsfmol, fmolpeptide, peptideviral, viralproteins, proteinsllod, llodcoronavirus, coronavirusquantification, quantificationtargeted, targetedpeptides, peptideshealthy, healthypooled
A quick and robust mass spectrometry-based method for the detection of SARS-CoV-2
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 000055 A quick and robust mass spectrometry-based method for the detection of SARS-CoV-2 Authors: Richard J. Gibson1, Stephanie N. Samra1, Kerry M. Hassell1, George A. Renney2, Bradley J. Hart1 1 Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, US 2…
Klíčová slova
aynvtqafgr, aynvtqafgradetqalpqr, adetqalpqrgwifgttldsk, gwifgttldskkadetqalpqr, kadetqalpqrnpannaaivlqlpqgttlpk, npannaaivlqlpqgttlpkdgiiwvategalntpk, dgiiwvategalntpkretention, retentionintensity, intensityfmol, fmolpeptide, peptidetime, timeratio, ratioarea, areamin, minpeptides
LC-MS for detection of SARS-CoV-2 viral and host proteins
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 65974 LC-MS for detection of SARS-CoV-2 viral and host proteins Authors: Kruthi Suvarna1, Medha Gayathri J Pai1, Sanjeeva Srivastava1, Debadeep Bhattacharyya2, Kerry Hassell2 Indian Institute of Technology, Bombay, Powai, Mumbai, India 2 Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA,…
Klíčová slova
severe, severeswab, swabviral, viralnasopharyngeal, nasopharyngealproteins, proteinshost, hostpeptide, peptidetargeted, targetedclinicians, cliniciansnstpgssr, nstpgssrfgg, fggsrm, srmarea, areadgiiwvategalntpk, dgiiwvategalntpkpeptides