A Semi-Automated Method for Sequencing Oligonucleotides using ISD and Pseudo-MS3 on a MALDI-Ion Trap-TOF Mass Spectrometer
Postery | 2012 | ShimadzuInstrumentace
Správné určení sekvence oligonukleotidů je klíčové v biotechnologii, farmaceutickém vývoji i analýze terapeutických RNA konstruktů. Modifikace, jako 2’-O-metyl fosforotioát, zvyšují stabilitu, ale mohou ztížit konvenční hmotnostní stanovení. Využití MALDI-Ion Trap-TOF v režimu in-source decay (ISD) nabízí vysokou hmotnostní přesnost a monizotopní rozlišení, což umožňuje detailní mapování fragmentů a polomanažérskou automatizaci vyhodnocení.
Studie představuje semiautomatizovaný workflow pro sekvenování modifikovaných oligonukleotidů založené na MALDI-ISD a pseudo-MS3. Hlavním cílem bylo ukázat, že software původně vyvinutý pro analýzu kopolymerů lze adaptovat k iterativnímu určování složení a pořadí nukleotidů v krátkých oligořetězcích (do ~20 merů).
Vzorky oligonukleotidů byly desaltovány na Dowex 50WX8-200 a připraveny v matrici 3-hydroxypikolínová kyselina s ammoniovým citrátem. Hromadové spektry a ISD fragmenty byly zaznamenány v Mid 850 režimu na přístroji AXIMA Resonance MALDI-Ion Trap-TOF. Laserová energie byla zvýšena o 10 % oproti běžnému MS, každá analýza házela 500–800 profilů po dvou laserových pulzech.
Metoda byla otestována na třech 2’-O-me- fosforotioát modifikovaných RNA vzorcích. U dvou vzorků bylo dosaženo 100% korektního určení pořadí (20/20 a 21/21 nukleotidů), třetí vzorek vykazoval 80% správnost (16/20), přičemž prostřední dvě pozice zůstaly nerozlišené vzhledem k nízké intenzitě fragmentů. Pseudo-MS3 analýza terminálních ISD produktů potvrdila pořadí po přidání jedné báze, což umožnilo přesnou orientaci 5’- a 3’- konců.
Další vývoj se zaměří na plnou automatizaci sekvenčního workflow, implementaci pravidel pro vyloučení nepraktických kombinací a zvýšení rozsahu analyzovaných oligořetězců nad 20 merů. Zvýšení citlivosti a dostupnost vyšší hmotnostní přesnosti by mohly umožnit sekvenování složitějších i dlouhých modifikovaných RNA a DNA fragmentů.
Popsaná metoda kombinuje výhody MALDI-Ion Trap-TOF ISD a semi-automatizovaného softwarového zpracování. Ukazuje se jako efektivní přístup pro rychlé a spolehlivé určení sekvence krátkých modifikovaných oligonukleotidů. I když je nutná další optimalizace pro vyšší oligomery, tato práce demonstruje silný potenciál technologie pro kvalitativní kontrolu terapeutických RNA.
Žádné specifické reference uvedeny.
MALDI, LC/MS, LC/IT
ZaměřeníProteomika
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Správné určení sekvence oligonukleotidů je klíčové v biotechnologii, farmaceutickém vývoji i analýze terapeutických RNA konstruktů. Modifikace, jako 2’-O-metyl fosforotioát, zvyšují stabilitu, ale mohou ztížit konvenční hmotnostní stanovení. Využití MALDI-Ion Trap-TOF v režimu in-source decay (ISD) nabízí vysokou hmotnostní přesnost a monizotopní rozlišení, což umožňuje detailní mapování fragmentů a polomanažérskou automatizaci vyhodnocení.
Cíle a přehled studie
Studie představuje semiautomatizovaný workflow pro sekvenování modifikovaných oligonukleotidů založené na MALDI-ISD a pseudo-MS3. Hlavním cílem bylo ukázat, že software původně vyvinutý pro analýzu kopolymerů lze adaptovat k iterativnímu určování složení a pořadí nukleotidů v krátkých oligořetězcích (do ~20 merů).
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky oligonukleotidů byly desaltovány na Dowex 50WX8-200 a připraveny v matrici 3-hydroxypikolínová kyselina s ammoniovým citrátem. Hromadové spektry a ISD fragmenty byly zaznamenány v Mid 850 režimu na přístroji AXIMA Resonance MALDI-Ion Trap-TOF. Laserová energie byla zvýšena o 10 % oproti běžnému MS, každá analýza házela 500–800 profilů po dvou laserových pulzech.
Použitá instrumentace
- MALDI-Ion Trap-TOF spektrometr AXIMA Resonance (Shimadzu)
- Matrici HPA s ammoniovým citrátem
- Dowex 50WX8-200 ionex-desaltační pryskyřice
- Software Polymer Analysis pro semiautomatizované vyhodnocení
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda byla otestována na třech 2’-O-me- fosforotioát modifikovaných RNA vzorcích. U dvou vzorků bylo dosaženo 100% korektního určení pořadí (20/20 a 21/21 nukleotidů), třetí vzorek vykazoval 80% správnost (16/20), přičemž prostřední dvě pozice zůstaly nerozlišené vzhledem k nízké intenzitě fragmentů. Pseudo-MS3 analýza terminálních ISD produktů potvrdila pořadí po přidání jedné báze, což umožnilo přesnou orientaci 5’- a 3’- konců.
Přínosy a praktické využití metody
- Vyšší hmotnostní přesnost a rozlišení oproti lineárnímu režimu MALDI-TOF.
- Možnost potvrdit terminální sekvence pomocí pseudo-MS3.
- Semiautomatizované vyhodnocení zkracuje dobu analýzy a snižuje chybovost.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj se zaměří na plnou automatizaci sekvenčního workflow, implementaci pravidel pro vyloučení nepraktických kombinací a zvýšení rozsahu analyzovaných oligořetězců nad 20 merů. Zvýšení citlivosti a dostupnost vyšší hmotnostní přesnosti by mohly umožnit sekvenování složitějších i dlouhých modifikovaných RNA a DNA fragmentů.
Závěr
Popsaná metoda kombinuje výhody MALDI-Ion Trap-TOF ISD a semi-automatizovaného softwarového zpracování. Ukazuje se jako efektivní přístup pro rychlé a spolehlivé určení sekvence krátkých modifikovaných oligonukleotidů. I když je nutná další optimalizace pro vyšší oligomery, tato práce demonstruje silný potenciál technologie pro kvalitativní kontrolu terapeutických RNA.
Reference
Žádné specifické reference uvedeny.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Amino Acid Sequencing of Synthetic Peptides Using a MALDI-TOF Mass Spectrometer and Protein Sequencer
2025|Shimadzu|Aplikace
MALDI-TOF Mass Spectrometer MALDI-8020/MALDI-8030 Application News Amino Acid Sequencing of Synthetic Peptides Using a MALDI-TOF Mass Spectrometer and Protein Sequencer Kumiko Yamaguchi, Miho Akagi, and Tomoko Kuriki User Benefits Amino acid sequences of peptides can be determined with the…
Klíčová slova
sequencer, sequencerisd, isdmaldi, maldiparathormone, parathormoneamino, aminoprotein, proteinsequencing, sequencingedman, edmansequences, sequencesacid, acidsomatostatin, somatostatinpth, pthinquiry, inquiryresults, resultsmolecular
Next-generation MALDI top-down sequencing of protein biotherapeutics – expanding the scope of timsTOF technology
2021|Bruker|Aplikace
Next-generation MALDI top-down sequencing of protein biotherapeutics – expanding the scope of timsTOF technology Next-generation MALDI top-down sequencing (MALDI-TDS) improves top-down sequence analysis of biopharmaceutical proteins, as demonstrated in this note for adalimumab subunits, recombinant SARS-CoV-2 S-glycoprotein RBD expression products,…
Klíčová slova
maldi, malditds, tdsterminal, terminalisd, isdtims, timsnext, nextgeneration, generationsequence, sequencetimstof, timstofsequencing, sequencingprotein, proteinfragments, fragmentssubunits, subunitsdown, downflex
Recombinant SARS-CoV-2 Receptor Binding Domain: Comprehensive Top-Down Sequence Confirmation, Curation and O-Glycosylation Site Determination
2021|Bruker|Aplikace
Recombinant SARS-CoV-2 Receptor Binding Domain: Comprehensive Top-Down Sequence Confirmation, Curation and O-Glycosylation Site Determination Know your SARS-CoV-2 antigen structure before it´s use in research and diagnostics Abstract The COVID pandemic dramatically influences our life and the demand remains very high…
Klíčová slova
maldi, maldiisd, isdrbd, rbdglycosylation, glycosylationrbds, rbdsbruker, brukerterminal, terminalsialexo, sialexopngase, pngasedown, downsequence, sequencespectra, spectracho, chocompass, compasswere
Analysis of Oligonucleotide Therapeutics using MALDI-8030 and LCMS-9030
2022|Shimadzu|Aplikace
Application News MALDI-TOF Mass Spectrometry Analysis MALDI-8030 Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS™-9030 Analysis of Oligonucleotide Therapeutics using MALDI-8030 and LCMS-9030 Y.Yamazaki User Benefits Confident characterization of oligonucleotides Elemental formula confirmation by ESI-QTOF Information of sequence by MALDI-ISD…
Klíčová slova
isd, isdesi, esioligonucleotide, oligonucleotidemaldi, maldispectrum, spectrumoligo, oligomass, massnews, newstherapeutics, therapeuticsdoubtless, doubtlessgenedesign, genedesigntofms, tofmsデコンボリューションスペクトル, デコンボリューションスペクトルqtof, qtofdeconvoluted