High-Throughput LC-MS MRM Disease Protein Marker Verification Using the ionKey/MS System
Aplikace | 2016 | WatersInstrumentace
Quantitativní ověření proteinových biomarkerů je zásadní pro validaci klinických a výzkumných studií. Metoda LC-MS s MRM (multiple reaction monitoring) nabízí vysokou citlivost, selektivitu a reprodukovatelnost, což je klíčové pro detekci nízkomnožstevních proteinů ve složitých biologických matricích.
Cílem bylo ukázat schopnosti platformy ionKey/MS ve spojení s nanoACQUITY UPLC a hmotnostním spektrometrem Xevo TQ-S pro rychlé a robustní ověření proteinových markerů. Studie analyzovala stabilně značenou směs 14 peptidů v E. coli matrici při různých načtených množstvích (3,2 amol až 40 fmol) a sledovala přesnost, linearitu a reprodukovatelnost poměrů light/heavy peptidů.
Chromatografie probíhala při průtoku 1,2 μL/min a temperaturě 40 °C na iKey BEH C18 separačním zařízení (150 μm × 100 mm, 1,7 μm). Mobilní fáze A: voda/acetonitril/kyanovodíková kyselina 98,9:1:0,1 % v/v; fáze B: acetonitril/voda/kyanovodíková kyselina 98,9:1:0,1 % v/v. Gradient od 2 % do 85 % fáze B během 46 min, objem injekce 0,1–1 μL. MS podmínky: režim MRM, kvadrupolové rozlišení 0,4 nebo 0,7 Da, ESI pozitivní ionizace, kapilární napětí 3,0 kV, teplota zdroje 100 °C.
Detekční limit dosahoval 3,2 amol na koloně a dynamický rozsah pokrýval 4 řády koncentrace. Linearita poměrů light/heavy peptidů vykázala koeficient r2 > 0,99 pro obě kvadrupolová rozlišení. Reprodukovatelnost mezi replikáty byla vynikající bez nutnosti dodatečné normalizace. Kvadrupolové rozlišení nenarušilo přesnost ani variabilitu měření napříč injekčními objemy.
Další miniaturizace a automatizace LC-MS workflow podpoří ještě vyšší propustnost. Integrace pokročilé analýzy dat a strojového učení rozšíří možnosti multiplexních panelů a nasazení v klinické praxi i průmyslovém QA/QC.
Studie prokázala, že kombinace ionKey/MS System, nanoACQUITY UPLC a Xevo TQ-S nabízí citlivé, selektivní a vysoce propustné řešení pro validaci proteinových biomarkerů metodou MRM s vynikající reprodukovatelností a nízkými detekčními limity.
1. Addona P.A. et al. Multi-site assessment of the precision and reproducibility of multiple reaction monitoring-based measurements of proteins in plasma. Nat Biotechnol. 2009 Jul;27(7):633–41.
2. MacLean B. et al. Skyline: an open source document editor for creating and analyzing targeted proteomics experiments. Bioinformatics. 2010 Apr 1;26(7):966–8.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníProteomika
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Quantitativní ověření proteinových biomarkerů je zásadní pro validaci klinických a výzkumných studií. Metoda LC-MS s MRM (multiple reaction monitoring) nabízí vysokou citlivost, selektivitu a reprodukovatelnost, což je klíčové pro detekci nízkomnožstevních proteinů ve složitých biologických matricích.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo ukázat schopnosti platformy ionKey/MS ve spojení s nanoACQUITY UPLC a hmotnostním spektrometrem Xevo TQ-S pro rychlé a robustní ověření proteinových markerů. Studie analyzovala stabilně značenou směs 14 peptidů v E. coli matrici při různých načtených množstvích (3,2 amol až 40 fmol) a sledovala přesnost, linearitu a reprodukovatelnost poměrů light/heavy peptidů.
Použitá metodika
Chromatografie probíhala při průtoku 1,2 μL/min a temperaturě 40 °C na iKey BEH C18 separačním zařízení (150 μm × 100 mm, 1,7 μm). Mobilní fáze A: voda/acetonitril/kyanovodíková kyselina 98,9:1:0,1 % v/v; fáze B: acetonitril/voda/kyanovodíková kyselina 98,9:1:0,1 % v/v. Gradient od 2 % do 85 % fáze B během 46 min, objem injekce 0,1–1 μL. MS podmínky: režim MRM, kvadrupolové rozlišení 0,4 nebo 0,7 Da, ESI pozitivní ionizace, kapilární napětí 3,0 kV, teplota zdroje 100 °C.
Použitá instrumentace
- ionKey/MS System
- nanoACQUITY UPLC System nebo ACQUITY UPLC M-Class System
- iKey BEH C18 Separation Device (150 μm × 100 mm, 1,7 μm)
- Xevo TQ-S
- MassLynx Software
- MassPREP E. coli Digest Standard
Hlavní výsledky a diskuse
Detekční limit dosahoval 3,2 amol na koloně a dynamický rozsah pokrýval 4 řády koncentrace. Linearita poměrů light/heavy peptidů vykázala koeficient r2 > 0,99 pro obě kvadrupolová rozlišení. Reprodukovatelnost mezi replikáty byla vynikající bez nutnosti dodatečné normalizace. Kvadrupolové rozlišení nenarušilo přesnost ani variabilitu měření napříč injekčními objemy.
Přínosy a praktické využití metody
- Vyšší citlivost pro nízkomnožstevní proteiny
- Robustní a rychlá analýza bez manuálních chromatografických spojení
- Rychlý vývoj MRM metod ve srovnání s protilátkovými přístupy
- Široký dynamický rozsah a vynikající reprodukovatelnost
Budoucí trendy a možnosti využití
Další miniaturizace a automatizace LC-MS workflow podpoří ještě vyšší propustnost. Integrace pokročilé analýzy dat a strojového učení rozšíří možnosti multiplexních panelů a nasazení v klinické praxi i průmyslovém QA/QC.
Závěr
Studie prokázala, že kombinace ionKey/MS System, nanoACQUITY UPLC a Xevo TQ-S nabízí citlivé, selektivní a vysoce propustné řešení pro validaci proteinových biomarkerů metodou MRM s vynikající reprodukovatelností a nízkými detekčními limity.
Reference
1. Addona P.A. et al. Multi-site assessment of the precision and reproducibility of multiple reaction monitoring-based measurements of proteins in plasma. Nat Biotechnol. 2009 Jul;27(7):633–41.
2. MacLean B. et al. Skyline: an open source document editor for creating and analyzing targeted proteomics experiments. Bioinformatics. 2010 Apr 1;26(7):966–8.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Performing Peptide Bioanalysis Using High Resolution Mass Spectrometry with Target Enhancement MRM Acquisition
2016|Waters|Aplikace
Performing Peptide Bioanalysis Using High Resolution Mass Spectrometry with Target Enhancement MRM Acquisition Yun Wang Alelyunas, Mark D. Wrona, and Nick Tomczyk Waters Corporation, Milford, MA, USA G OA L Quantitation for serial diluted samples shows To demonstrate Tof MRM…
Klíčová slova
precursor, precursorpeptide, peptidequantitation, quantitationmrm, mrmtof, tofenhancement, enhancementavqqpdglavlgifl, avqqpdglavlgiflggpfsdsy, ggpfsdsysadftnfdp, sadftnfdpvldalqai, vldalqaicharacterization, characterizationtransitions, transitionspeptides, peptidesaccession, accessionhrms
PEPTIDE AND PROTEIN BIOANALYSIS
2016|Waters|Příručky
[ APPLICATION NOTEBOOK ] PEPTIDE AND PROTEIN BIOANALYSIS [ OUR SCIENTISTS ] Yun Alelyunas, PhD Before coming to Waters in 2012, Yun Alelyunas was a principal scientist and team leader at AstraZeneca for 20 years where she was involved in…
Klíčová slova
ionkey, ionkeypeptide, peptideplasma, plasmaquantification, quantificationhuman, humanarea, areaxevo, xevoinsulin, insulinuplc, uplcprotein, proteinmrm, mrmproteinworks, proteinworkspeptides, peptidesantibody, antibodyusing
ionkey/MS - APPLICATION COMPENDIUM
2016|Waters|Příručky
[ ion key / MS ] APPLICATION COMPENDIUM Dear Colleague, The 2014 introduction of the ionKey/MS System was a turning point for LC-MS. The promise of increased levels of sensitivity from smaller sample sizes was finally a reality. We were…
Klíčová slova
ionkey, ionkeyikey, ikeyuplc, uplcsystem, systemplasma, plasmasensitivity, sensitivityion, ionhuman, humanusing, usingmobility, mobilityarea, areaseparation, separationassay, assaydevice, devicequantification
[ APPLICATION NOTE ] Application of High- and Low-resolution Mass Spectrometers Combined with Nanoscale LC and Microfluidic LC Platforms for the Quantitative Analysis of Peptide Biomarkers in Human Serum Billy J. Molloy, Chris J. Hughes, Johannes P.C. Vissers, and James…
Klíčová slova
microfluidic, microfluidicnanoscale, nanoscaleplatforms, platformslgplveqgr, lgplveqgrionkey, ionkeyspectrometers, spectrometerscombined, combinedapplication, applicationedc, edcxevo, xevomrm, mrmlow, lowpeptides, peptidesnote, notemass
