Rapid Qualitative Analysis and Absolute Quantification of Plasma Proteins Using SONAR with Biognosys PQ500 for Proteomic Clinical Research Studies
Aplikace | 2018 | WatersInstrumentace
Proteomická analýza lidské plazmy je klíčová pro identifikaci biomarkerů a pochopení patofyziologie onemocnění. Rychlá a přesná kvantifikace proteomů s vysokým průtokem vzorků usnadňuje klinický výzkum na velkých kohortách pacientů a zlepšuje diagnostické i prognostické aplikace.
Cílem studie bylo ověřit využitelnost metody SONAR ve spojení s komerčním panelem stabilně značených peptidů Biognosys PQ500 pro absolutní kvantifikaci plazmatických proteinů. Autoři testovali workflow na vzorcích kontrol, pacientů s CHOPN a astmatem, a porovnávali dlouhé (45 min) a krátké (15 min) chromatografické gradienty.
Vzorky lidské plazmy byly redukovány, alkylovány a trypticky štěpeny. Před analýzou byly seskupeny podle skupiny (kontrola, CHOPN, astma) a obohaceny o PQ500 stabilně značené peptidy. Separace probíhala na ACQUITY UPLC M-Class systému s kolonkou Peptide CSH C18. Analýza MS/MS byla prováděna na přístroji Xevo G2-XS QTof v režimu SONAR, kdy se rychle skenující kvadrupól střídavě nastavuje na nízkou a zvýšenou kolizní energii.
Použitá instrumentace:
SONAR umožnil identifikovat 347 proteinů při 45 min gradientu a 218 proteinů při 15 min gradientu. PCA a hierarchická analýza potvrzují jasné rozdělení kontrol, CHOPN a astmatických vzorků bez ohledu na délku gradientu. Kvantitativní přesnost byla udržena na průměru 6 % CV v obou režimech. Díky vysoké selektivitě metody se minimalizovalo rušení koelutujícími peptidy a umožnila se detekce proteinů v dynamickém rozsahu přesahujícím čtyři řády.
Očekává se rozšíření SONAR přístupu v multiplexních klinických studiích a integrace s kapalinovou chromatografií vyšších průtoků. Další vývoj by mohl zahrnovat rozšířené panely značených peptidů a automatizaci přípravy vzorků. Kombinace datové nezávislé akvizice a strojového učení pro zpracování výsledků dále zefektivní identifikaci biomarkerů.
Studie prokázala, že metodu SONAR ve spojení s PQ500 lze rutinně implementovat pro rychlou, přesnou a absolutní kvantifikaci plazmatických proteinů. Metoda nabízí vysokou průchodnost i selektivitu, což ji činí vhodnou pro klinické proteomické výzkumy zaměřené na velké soubory vzorků.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika, Klinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Proteomická analýza lidské plazmy je klíčová pro identifikaci biomarkerů a pochopení patofyziologie onemocnění. Rychlá a přesná kvantifikace proteomů s vysokým průtokem vzorků usnadňuje klinický výzkum na velkých kohortách pacientů a zlepšuje diagnostické i prognostické aplikace.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ověřit využitelnost metody SONAR ve spojení s komerčním panelem stabilně značených peptidů Biognosys PQ500 pro absolutní kvantifikaci plazmatických proteinů. Autoři testovali workflow na vzorcích kontrol, pacientů s CHOPN a astmatem, a porovnávali dlouhé (45 min) a krátké (15 min) chromatografické gradienty.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky lidské plazmy byly redukovány, alkylovány a trypticky štěpeny. Před analýzou byly seskupeny podle skupiny (kontrola, CHOPN, astma) a obohaceny o PQ500 stabilně značené peptidy. Separace probíhala na ACQUITY UPLC M-Class systému s kolonkou Peptide CSH C18. Analýza MS/MS byla prováděna na přístroji Xevo G2-XS QTof v režimu SONAR, kdy se rychle skenující kvadrupól střídavě nastavuje na nízkou a zvýšenou kolizní energii.
Použitá instrumentace:
- ACQUITY UPLC M-Class System
- Peptide CSH C18, 130 Å, 1,7 µm, 300 µm × 100 mm
- Xevo G2-XS QTof
- Spectronaut Pulsar X (Biognosys AG)
- Progenesis QI for Proteomics (Waters)
- MetaboAnalyst
Hlavní výsledky a diskuse
SONAR umožnil identifikovat 347 proteinů při 45 min gradientu a 218 proteinů při 15 min gradientu. PCA a hierarchická analýza potvrzují jasné rozdělení kontrol, CHOPN a astmatických vzorků bez ohledu na délku gradientu. Kvantitativní přesnost byla udržena na průměru 6 % CV v obou režimech. Díky vysoké selektivitě metody se minimalizovalo rušení koelutujícími peptidy a umožnila se detekce proteinů v dynamickém rozsahu přesahujícím čtyři řády.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká průchodnost: rychlá analýza až 15 min gradientů
- Absolutní kvantifikace proteinů na základě PQ500 panelu
- Vysoká kvantitativní přesnost (CV ~6 %) pro technické replikáty
- Cílené i nekílené proteomické studie pro klinický výzkum
- Možnost aplikace na rozsáhlé kohorty pacientů
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření SONAR přístupu v multiplexních klinických studiích a integrace s kapalinovou chromatografií vyšších průtoků. Další vývoj by mohl zahrnovat rozšířené panely značených peptidů a automatizaci přípravy vzorků. Kombinace datové nezávislé akvizice a strojového učení pro zpracování výsledků dále zefektivní identifikaci biomarkerů.
Závěr
Studie prokázala, že metodu SONAR ve spojení s PQ500 lze rutinně implementovat pro rychlou, přesnou a absolutní kvantifikaci plazmatických proteinů. Metoda nabízí vysokou průchodnost i selektivitu, což ji činí vhodnou pro klinické proteomické výzkumy zaměřené na velké soubory vzorků.
Reference
- Chong J. et al. MetaboAnalyst 4.0: Towards More Transparent and Integrative Metabolomics Analysis. Nucleic Acids Res. 2018.
- Gethings LA. et al. Lipid Profiling of Complex Biological Mixtures by LC-MS Using a Novel Scanning Quadrupole DIA Strategy. Rapid Commun Mass Spectrom. 2017;31(19):1599–1606.
- Moseley AM. et al. Scanning Quadrupole DIA, Part A: Qualitative and Quantitative Characterization. J Proteome Res. 2018;17(2):770–779.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Plasma Proteome for a Respiratory Disease Cohort Using SONAR on a SYNAPT XS Mass Spectrometer
2019|Waters|Technické články
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Analysis of Plasma Proteome for a Respiratory Disease Cohort Using SONAR on a SYNAPT XS Mass Spectrometer Christopher Hughes, 1 Lee Gethings,1 Joanne Ballantyne,1 and Robert Plumb 2 1 Micromass UK Limited, Wilmslow, Cheshire, UK; 2…
Klíčová slova
sonar, sonarsynapt, synaptbrief, briefplatform, platformprogenesis, progenesisbpi, bpirespiratory, respiratoryspecificity, specificitycohort, cohortdata, datatechnology, technologydia, diathlapysdelr, thlapysdelrwcavseheatk, wcavseheatkplasma
Rapid Proteomic Analysis Using 1 mm Scale Chromatography, Providing the Required Throughput for Large Cohort Studies
2020|Waters|Aplikace
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Rapid Proteomic Analysis Using 1 mm Scale Chromatography, Providing the Required Throughput for Large Cohort Studies Sarah Lennon,¹ Christopher J. Hughes,¹ Robert S. Plumb,² and Lee A. Gethings¹ ¹Waters Corporation, Wilmslow, UK; ²Waters Corporation, Milford, MA,…
Klíčová slova
synapt, synaptnanoease, nanoeaseirt, irtuplc, uplcacquity, acquitybrief, briefcohort, cohortshown, shownpeptide, peptideplasma, plasmalflqfgaqgspflk, lflqfgaqgspflkpancreatectomy, pancreatectomychromatography, chromatographyidentifications, identificationsclass
A Comparative Qualitative and Quantitative Assessment of SONAR for High-Throughput Proteomic Applications
2018|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] A Comparative Qualitative and Quantitative Assessment of SONAR for High-Throughput Proteomic Applications Christopher Hughes, Lee A. Gethings, Robert Plumb, and James I. Langridge Waters Corporation, Wilmslow, United Kingdom APPLICATION BENEFITS INTRODUCTION Qualitative improvements with increased The…
Klíčová slova
sonar, sonarproteomic, proteomicswath, swathcomparative, comparativeprotein, proteinqualitative, qualitativeidentifications, identificationsnanoease, nanoeasequantitative, quantitativeassessment, assessmentdia, diathroughput, throughputquadrupole, quadrupolestepped, steppedacquisition
A MULTI-OMICS APPROACH TO INVESTIGATE THE PLASMA PROTEOME AND DETERMINE THE MECHANISITIC PROCESSES INVOLVED IN DIFFERENT RESPIRATORY DISEASE CONDITIONS
2019|Waters|Postery
A MULTI-OMICS APPROACH TO INVESTIGATE THE PLASMA PROTEOME AND DETERMINE THE MECHANISITIC PROCESSES INVOLVED IN DIFFERENT RESPIRATORY DISEASE CONDITIONS ThP 127 Christopher J. Hughes, Adam King and Lee A. Gethings Waters Corporation, Wilmslow, UK INTRODUCTION RESULTS Chronic obstructive pulmonary disease…
Klíčová slova
copd, copdproteomics, proteomicsasthma, asthmapathway, pathwaylipidomics, lipidomicslipoprotein, lipoproteinscan, scandisease, diseasemetabolomics, metabolomicsplasma, plasmaelevated, elevatedlabelled, labelledemphysema, emphysemamechanisitic, mechanisiticidentified