Comprehending COVID-19: Application of UniSpray and Electrospray Ionization for the Detection of Proteolytic Digested SARS-CoV-2 Proteins
Aplikace | 2020 | WatersInstrumentace
Detekce virových proteinů SARS-CoV-2 pomocí LC-MS představuje důležitý doplněk ke klasickým PCR testům. Cílená detekce tryptických peptidů hlavních virových proteinů Spike a Nucleoprotein umožňuje kvantifikovat virovou zátěž v klinických vzorcích, což podporuje spolehlivou diagnostiku a sledování průběhu onemocnění COVID-19.
Studie si klade za cíl porovnat dvě ionizační techniky, UniSpray a konvenční Electrospray (ESI), při detekci vybraných tryptických peptidů SARS-CoV-2 pomocí MRM na hmotnostním spektrometru Xevo TQ-XS. Testuje se dynamický rozsah, citlivost a selektivita obou přístupů v matrici nasofaryngeálních tamponů uchovaných v Universal Transport Medium (UTM).
Rekombinantní virové proteiny SPIKE a NCAP byly podrobeny společné štěpící proceduře Tyrpsin-LysC a následně lyofilizované peptidy rozpuštěné v UTM matrici. Rozpouštědlo: 0,1 % kyselina mravenčí ve vodě (A) a acetonitrilu (B). Gradient 5–85 % B během 7 minut. Analýza v režimu MRM, optimalizované kolizní a kónické napětí, měření dvou přechodů na peptid.
UniSpray oproti ESI prokázal v průměru 2,5násobné zlepšení poměru signál/šum a až 4násobné zvýšení plošného signálu pro vybrané peptidy. U peptidu ADETQALPQR to umožnilo rozšířit kvantifikační rozsah o jednu nižší množstevní úroveň bez ztráty lineární závislosti. Analýza skupiny peptidů odhalila komplementární výkon obou ionizací – u některých peptidů lepší výkon UniSpray, u jiných ESI.
Metoda umožňuje spolehlivě detekovat a kvantifikovat klíčové SARS-CoV-2 proteiny v klinických vzorcích. Díky rozšířenému dynamickému rozsahu a vyššímu poměru signál/šum lze zlepšit citlivost analýzy virové zátěže v nasofaryngeálních tamponových vzorcích.
Očekává se další rozvoj multiplexních MRM metod zahrnujících širší panel virových peptidů, využití dalších pokročilých ionizačních technik a automatizace workflow. Metoda by mohla být integrována do klinických laboratoří pro kvantitativní sledování virové zátěže a hodnocení účinnosti antivirových terapií.
Porovnání UniSpray a ESI na Xevo TQ-XS potvrdilo, že obě techniky jsou komplementární při detekci proteolytických peptidů SARS-CoV-2. UniSpray přináší výraznější signál a širší kvantifikační rozsah, což umožňuje cílenou volbu nejvhodnějších peptidů pro robustní virologickou analýzu.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Detekce virových proteinů SARS-CoV-2 pomocí LC-MS představuje důležitý doplněk ke klasickým PCR testům. Cílená detekce tryptických peptidů hlavních virových proteinů Spike a Nucleoprotein umožňuje kvantifikovat virovou zátěž v klinických vzorcích, což podporuje spolehlivou diagnostiku a sledování průběhu onemocnění COVID-19.
Cíle a přehled studie / článku
Studie si klade za cíl porovnat dvě ionizační techniky, UniSpray a konvenční Electrospray (ESI), při detekci vybraných tryptických peptidů SARS-CoV-2 pomocí MRM na hmotnostním spektrometru Xevo TQ-XS. Testuje se dynamický rozsah, citlivost a selektivita obou přístupů v matrici nasofaryngeálních tamponů uchovaných v Universal Transport Medium (UTM).
Použitá instrumentace
- LC systém ACQUITY UPLC I-Class PLUS
- Kolona ACQUITY PREMIER Peptide BEH C18 300 Å, 2,1 mm × 50 mm, 1,7 µm
- Mass spektrometr Xevo TQ-XS s ionizačními zdroji UniSpray a ESI
- Software MassLynx a TargetLynx
Použitá metodika
Rekombinantní virové proteiny SPIKE a NCAP byly podrobeny společné štěpící proceduře Tyrpsin-LysC a následně lyofilizované peptidy rozpuštěné v UTM matrici. Rozpouštědlo: 0,1 % kyselina mravenčí ve vodě (A) a acetonitrilu (B). Gradient 5–85 % B během 7 minut. Analýza v režimu MRM, optimalizované kolizní a kónické napětí, měření dvou přechodů na peptid.
Hlavní výsledky a diskuse
UniSpray oproti ESI prokázal v průměru 2,5násobné zlepšení poměru signál/šum a až 4násobné zvýšení plošného signálu pro vybrané peptidy. U peptidu ADETQALPQR to umožnilo rozšířit kvantifikační rozsah o jednu nižší množstevní úroveň bez ztráty lineární závislosti. Analýza skupiny peptidů odhalila komplementární výkon obou ionizací – u některých peptidů lepší výkon UniSpray, u jiných ESI.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje spolehlivě detekovat a kvantifikovat klíčové SARS-CoV-2 proteiny v klinických vzorcích. Díky rozšířenému dynamickému rozsahu a vyššímu poměru signál/šum lze zlepšit citlivost analýzy virové zátěže v nasofaryngeálních tamponových vzorcích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj multiplexních MRM metod zahrnujících širší panel virových peptidů, využití dalších pokročilých ionizačních technik a automatizace workflow. Metoda by mohla být integrována do klinických laboratoří pro kvantitativní sledování virové zátěže a hodnocení účinnosti antivirových terapií.
Závěr
Porovnání UniSpray a ESI na Xevo TQ-XS potvrdilo, že obě techniky jsou komplementární při detekci proteolytických peptidů SARS-CoV-2. UniSpray přináší výraznější signál a širší kvantifikační rozsah, což umožňuje cílenou volbu nejvhodnějších peptidů pro robustní virologickou analýzu.
Reference
- WHO Laboratory Testing for 2019 Novel Coronavirus (2019-nCoV) in Suspected Human Cases. Interim Guidance. Jan 17, 2020.
- Subbaraman N. Coronavirus Tests: Researchers Chase New Diagnostics to Fight the Pandemic. Nature. 2020 Mar 23; doi:10.1038/d41586-020-00827-6.
- Dhaenens M. et al. A Universally Adoptable Corona Multiple Reaction Monitoring Assay. YouTube. 2020.
- Bongaerts J. et al. A Comparative Study of UniSpray and Electrospray Sources for the Ionization of Neuropeptides in Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry. J Chromatogr A. 2020;1628:461462.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Comprehending COVID-19: Maximizing LC-MS Detection Dynamic Range for Multiple Reaction Monitoring Based SARS-CoV-2 Analysis
2020|Waters|Aplikace
Application Note Comprehending COVID-19: Maximizing LC-MS Detection Dynamic Range for Multiple Reaction Monitoring Based SARS-CoV-2 Analysis Laurence Van Oudenhove, Jan Claereboudt, Rowan Moore, Hans Vissers, Bart Van Puyvelde, Simon Daled, Dieter Deforce, Katleen Van Uytfanghe, Steve Silvester, Sally Hannam, Donald…
Klíčová slova
mrm, mrmcov, covxevo, xevospike, spikepeptide, peptideacquity, acquitymasslynx, masslynxgeest, geestgupta, guptaleong, leongaverage, averageamount, amountresponse, responselevels, levelscoronavirus
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
Advancing Research with the SARS-CoV-2 LC-MS Kit (RUO)
2021|Waters|Aplikace
Application Note Advancing Research with the SARS-CoV-2 LC-MS Kit (RUO) Dominic Foley, Robert Wardle, Samantha Ferries, Rebecca Pattison, Jennifer Warren, Lisa J. Calton Waters Corporation For research use only. Not for use in diagnostic procedures. Abstract Detection and quantification of…
Klíčová slova
acquity, acquityuplc, uplcbiomarkers, biomarkersenrichment, enrichmentclass, classanti, antincap, ncapantibodies, antibodiesxevo, xevoprognostic, prognosticsiscapa, siscaparuo, ruodowntimes, downtimesharmonize, harmonizeremoval
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