High-speed MALDI-TOF/TOF imaging of mouse brain tissue performed on intact proteins and after on-tissue digestion
Aplikace | 2017 | BrukerInstrumentace
MALDI-MSI představuje klíčovou metodu pro prostorové mapování biomolekul ve tkáních. Systémy MALDI-TOF/TOF nabízejí unikátní možnost sledovat intactní proteiny i tryptické peptidy z on-tissue digesce, čímž umožňují detailní analýzu proteoform a specifických peptidů s vysokým hmotnostním rozlišením a přesností.
Cílem bylo demonstrovat schopnosti přístroje RapifleX MALDI-TOF/TOF při zobrazování intactních proteinů i tryptických peptidů v čerstvě zmrazených řezích myšího mozku a porovnat top-down a bottom-up workflow včetně on-tissue MS/MS identifikace peptidů.
Vzorky: 10 µm čerstvé zmrazené sagitální řezy myšího mozku na polylysinem potažených vodivých slajdech. Carnoy protokol pro odmaštění a odsolení. On-tissue digesce: nanášení trypsinu (25 ng/µl) HTX TM-sprayerem, inkubace 2 h při 50 °C. Matrix: sinapinová kyselina pro intactní proteiny, HCCA pro peptidy, nanášeno HTX TM-sprayerem. Akvizice: pixel size 30 µm; intactní proteiny v linear módu (m/z 2000–24000) s 600 laserovými zásahy; peptidy v reflector módu (m/z 600–2400) s 400 zásahy; on-tissue MS/MS fragmentace vybraných prekurzorů bez kolizního plynu.
RapifleX MALDI-TOF/TOF ve spojení s on-tissue digescí a MS/MS představuje všestrannou platformu pro vysokorychlostní a vysoce kvalitní MALDI-MSI intactních proteinů i peptidů. Kombinace top-down a bottom-up přístupů zajišťuje detailní prostorovou charakterizaci proteoform a jejich identit.
MALDI, MS Imaging, LC/TOF, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
MALDI-MSI představuje klíčovou metodu pro prostorové mapování biomolekul ve tkáních. Systémy MALDI-TOF/TOF nabízejí unikátní možnost sledovat intactní proteiny i tryptické peptidy z on-tissue digesce, čímž umožňují detailní analýzu proteoform a specifických peptidů s vysokým hmotnostním rozlišením a přesností.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem bylo demonstrovat schopnosti přístroje RapifleX MALDI-TOF/TOF při zobrazování intactních proteinů i tryptických peptidů v čerstvě zmrazených řezích myšího mozku a porovnat top-down a bottom-up workflow včetně on-tissue MS/MS identifikace peptidů.
Použitá instrumentace
- Bruker RapifleX MALDI-TOF/TOF
- HTX TM-sprayer (HTX Technologies)
- Reflecta MF-5000 slide scanner
- SCiLS Lab software pro analýzu dat
Použitá metodika
Vzorky: 10 µm čerstvé zmrazené sagitální řezy myšího mozku na polylysinem potažených vodivých slajdech. Carnoy protokol pro odmaštění a odsolení. On-tissue digesce: nanášení trypsinu (25 ng/µl) HTX TM-sprayerem, inkubace 2 h při 50 °C. Matrix: sinapinová kyselina pro intactní proteiny, HCCA pro peptidy, nanášeno HTX TM-sprayerem. Akvizice: pixel size 30 µm; intactní proteiny v linear módu (m/z 2000–24000) s 600 laserovými zásahy; peptidy v reflector módu (m/z 600–2400) s 400 zásahy; on-tissue MS/MS fragmentace vybraných prekurzorů bez kolizního plynu.
Hlavní výsledky a diskuse
- Segmentace intactních proteinů odlišila cortex a cerebellum na základě distribuce histonových proteoform (H1, H2A/B, H3, H4).
- ROC analýza potvrdila m/z signály odpovídající specifickým histonům s vyšší expresí v cerebellu.
- Bottom-up imaging peptidů umožnilo detekci a mapování větších proteinů a verifikaci identit peptidů (např. ARTKQTAR z histonu 3.3) pomocí MS/MS.
- RapifleX dosahuje dvojnásobného prostorového rozlišení a až 14× vyšší rychlosti akvizice oproti předchozím konfiguracím.
Přínosy a praktické využití metody
- Kombinace top-down a bottom-up přístupů umožňuje komplexní charakterizaci proteoform a peptidů ve stejném vzorku.
- Vysoké rozlišení a přesnost podporují studium epigenetických modifikací a biomarkerů v klinických i preklinických výzkumech.
- Možnost rychlého a detailního prostorového mapování molekul v biomedicínských i farmaceutických aplikacích.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Zvyšování prostorového rozlišení a rychlosti akvizice laserem.
- Integrace s multimodálními zobrazovacími metodami (MRI, fluorescenční mikroskopie).
- Automatizace a vysoká propustnost workflow pro klinické a farmaceutické aplikace.
- Využití strojového učení pro pokročilou analýzu prostorových proteomických dat.
Závěr
RapifleX MALDI-TOF/TOF ve spojení s on-tissue digescí a MS/MS představuje všestrannou platformu pro vysokorychlostní a vysoce kvalitní MALDI-MSI intactních proteinů i peptidů. Kombinace top-down a bottom-up přístupů zajišťuje detailní prostorovou charakterizaci proteoform a jejich identit.
Reference
- Rauser S., Marquardt C., Balluff B. a kol. J. Proteome Res. 2010, 9(4), 1854–1863.
- Lahiri S., Sun N., Solis-Mezarino V. a kol. Proteomics 2016, 16, 437–447.
- Alexandrov T., Becker M., Deininger S.-O. a kol. J. Proteome Res. 2010, 9(12), 6535–6546.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High-performance MALDI imaging analysis of on-tissue digested proteins in mammalian FFPE tissues using the Bruker rapifleX MALDI-TOF/TOF
2017|Bruker|Aplikace
25 YEARS MALDI High-performance MALDI imaging analysis of on-tissue digested proteins in mammalian FFPE tissues using the Bruker rapifleX MALDI-TOF/TOF In this application note, we describe a workflow for MALDI Mass Spectrometry Imaging (MSI) of proteins from a variety of…
Klíčová slova
tissue, tissueffpe, ffpemaldi, maldiimage, imageimaging, imagingsegmentation, segmentationpeptides, peptidestof, tofrapiflex, rapiflexparaffin, paraffinsections, sectionsbruker, brukerscils, scilsstained, stainedwere
The Ease of Use workflow — A simple way to set up MALDI Imaging measurements
2020|Bruker|Technické články
The Ease of Use workflow — A simple way to set up MALDI Imaging measurements MALDI Mass Spectrometry Imaging (MSI) as a versatile and robust tool for analyzing different types of analytes in various samples requires a well-thought-out experiment setup.…
Klíčová slova
imaging, imagingmaldi, maldiworkflow, workflowease, easetissuetyper, tissuetyperintellislides, intellislidesfleximaging, fleximagingrapiflex, rapiflexuse, usetissuescout, tissuescoutcheck, checkmeasurement, measurementintensity, intensitymeasurements, measurementsslide
Protein and Peptide Mass Spectrometry Imaging on the MALDI-8020 Benchtop MALDI-TOF Mass Spectrometer
2023|Shimadzu|Aplikace
MALDI-TOF Mass Spectrometry Analysis Application News MALDI-8020/MALDI-8030 Protein and Peptide Mass Spectrometry Imaging on the MALDI-8020 Benchtop MALDI-TOF Mass Spectrometer Catherine Rawlins User Benefits Simple imaging analysis of peptides and proteins in the rat brain on an affordable, easy-to-use…
Klíčová slova
maldi, maldiimaging, imagingmsi, msibrain, brainrat, ratimages, imagesbenchtop, benchtoptissue, tissuepeptides, peptidestof, tofpeptide, peptideintact, intactprotein, proteinnews, newsproteins
Imaging Capabilities of a Low-Cost Benchtop MALDI-TOF Mass Spectrometer
2021|Shimadzu|Postery
FP 308 Imaging Capabilities of a Low-Cost Benchtop MALDI-TOF Mass Spectrometer Catherine M. Rawlins1, Tom Abban2, Matthew E. Openshaw1 Manchester, United Kingdom, 2Kratos Analytical, Manchester, United Kingdom Methods Results On-tissue digestion and protein imaging protocols were successful on a MALDI-TOF-TOF…
Klíčová slova
maldi, maldiimaging, imagingtissue, tissuetof, tofdigestion, digestionbenchtop, benchtopintensity, intensitysagittal, sagittalspectrometer, spectrometersectioning, sectioningpeptides, peptidescapabilities, capabilitiescost, costwould, wouldpseudo