Initial Development of SARS-CoV-2 Antigen Assay Using BAMS Technology and MALDI-TOF
Aplikace | 2020 | BrukerInstrumentace
Rychlá a citlivá detekce antigenu SARS-CoV-2 je zásadní pro včasnou diagnostiku infekce a omezování přenosu. Využití hmotnostní spektrometrie v kombinaci s afinitními sorbenty představuje inovativní přístup umožňující přímé zachycení a analýzu virového proteinu bez potřeby amplifikace nukleových kyselin.
Hlavním cílem bylo vyvinout assay pro detekci spike glykoproteinu S1 koronaviru SARS-CoV-2 na platformě BAMS (Bead Assisted Mass Spectrometry) s detekcí pomocí MALDI-TOF MS. Studie zahrnovala:
Afinitní zachycení probíhalo v pufru PBS s blokováním BSA, perličky se promyly a následně eluoval intactní S1 protein matricí DHAP či tryptický digest matricí CHCA. Spectrometrie:
Detekce intactního S1 proteinu:
Metoda umožňuje cílenou a citlivou analýzu virového antigenu bez PCR, s možností přímé detekce intactního proteinu či na úrovni peptidů. Platforma BAMS je adaptovatelná pro různé proteiny díky výměně afinity reagencií. Přenos na microflex usnadní implementaci v klinických laboratořích.
Vyvinutý BAMS-MALDI-TOF assay pro SARS-CoV-2 S1 glykoprotein prokázal schopnost selektivně zachytit a detekovat virový antigen v intactní formě i po tryptickém digestu. Transfer na mikroflex platformu otevírá cestu k praktickému využití v klinických laboratořích a masovém testování.
MALDI, LC/TOF, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Rychlá a citlivá detekce antigenu SARS-CoV-2 je zásadní pro včasnou diagnostiku infekce a omezování přenosu. Využití hmotnostní spektrometrie v kombinaci s afinitními sorbenty představuje inovativní přístup umožňující přímé zachycení a analýzu virového proteinu bez potřeby amplifikace nukleových kyselin.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo vyvinout assay pro detekci spike glykoproteinu S1 koronaviru SARS-CoV-2 na platformě BAMS (Bead Assisted Mass Spectrometry) s detekcí pomocí MALDI-TOF MS. Studie zahrnovala:
- Imobilizaci specifických Affimerů na magnetické perličky.
- Afinitní zachycení rekombinantního S1 proteinu.
- Detekci intactního proteinu i jeho tryptického digestu.
- Optimalizaci metody na přístrojích rapifleX TOF/TOF a microflex.
Použitá metodika a instrumentace
Afinitní zachycení probíhalo v pufru PBS s blokováním BSA, perličky se promyly a následně eluoval intactní S1 protein matricí DHAP či tryptický digest matricí CHCA. Spectrometrie:
- Bruker rapifleX TOF/TOF s 10 kHz smartbeam 3D laserem (lineární a reflektorový režim).
- Bruker microflex smart LS se smartbeam laserem 200 Hz (lineární režim).
- Bruker microflex LT s 60 Hz dusíkovým laserem (lineární režim).
- Software flexAnalysis, BioPharma Compass a BioTools pro zpracování spekter a sekvenční pokrytí.
Hlavní výsledky a diskuse
Detekce intactního S1 proteinu:
- Na rapifleX zachycen masivní signál [M+H]+ s glycoformami v rozsahu 10–300 kDa.
- Na microflex smart LS detekce intactního proteinu i z jednoho perličky s menší intenzitou, ale srozumitelným profilem.
- Butterfly plot zachycující rozdíly mezi digestem S1 proteinu a Affimer kontrolou.
- MS sekvenční pokrytí 65 % a MS/MS 22,5 % při použití eluátu z pěti perliček.
- Reprezentativní MALDI-TOF/TOF spektra ukázala úplné série y-iontů a významnou část b-iontů.
- Microflex instrumenty poskytly nižší pokrytí proti rapifleX, avšak stále vhodné pro klinické nasazení.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje cílenou a citlivou analýzu virového antigenu bez PCR, s možností přímé detekce intactního proteinu či na úrovni peptidů. Platforma BAMS je adaptovatelná pro různé proteiny díky výměně afinity reagencií. Přenos na microflex usnadní implementaci v klinických laboratořích.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další zvýšení citlivosti optimalizací digesce a matrice.
- Multiplexní detekce různých virových proteinů v jednom běhu.
- Integrace do automatizovaných workflow pro vysokopropustný screening.
- Rozšíření platformy na detekci biomarkerů dalších patogenů či onkologických markerů.
Závěr
Vyvinutý BAMS-MALDI-TOF assay pro SARS-CoV-2 S1 glykoprotein prokázal schopnost selektivně zachytit a detekovat virový antigen v intactní formě i po tryptickém digestu. Transfer na mikroflex platformu otevírá cestu k praktickému využití v klinických laboratořích a masovém testování.
Reference
- [1] Carter LJ et al. (2020). ACS Cent. Sci. 6: 591–605.
- [2] Hamza GM et al. (2020). Int. J. Mol. Sci. 21: 2016.
- [3] Bergo VB (2017). U.S. Patent 9618520.
- [4] Adeptrix Corporation Store: Recombinant SARS-CoV-2 S1 Glycoprotein.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
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, glycosylationbruker, brukerrbds, rbdsterminal, terminalsialexo, sialexopngase, pngasedown, downsequence, sequencespectra, spectracho, chocompass, compasswere
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
QUANTITATIVE EVALUATION OF AFFIMER AND MOLECULAR IMPRINTED POLYMER AFFINITY GLYCOPROTEINS ANALYSIS BY MULTIPLE REACTION MONITORING LC-MS/MS
2024|Waters|Postery
QUANTITATIVE EVALUATION OF AFFIMER AND MOLECULAR IMPRINTED POLYMER AFFINITY GLYCOPROTEINS ANALYSIS BY MULTIPLE REACTION MONITORING LC-MS/MS Billy J Molloy1, Christian Tiede 2, T Lewis Adams 2, Darren C Tomlinson 2, Oliver Huseyin 3, Francesco Canfarotta 3, Alan Thomson 3, Johannes…
Klíčová slova
spike, spikeprotein, proteindigestion, digestionaffinity, affinityimmobilised, immobilisedenrichment, enrichmentmip, mipaffimer, affimermips, mipswere, wereoptimization, optimizationbinding, bindingmrm, mrmgraphically, graphicallypngase
Bruker Product Overview - Life Science Mass Spectrometry
2020|Bruker|Brožury a specifikace
Product Overview Life Science Mass Spectrometry Innovation with Integrity Mass Spectrometry Empowering Science with Innovation and Integrity As one of the world’s leading analytical instrumentation companies, Bruker offers a broad spectrum of advanced solutions in all fields of research and…
Klíčová slova
maldi, malditof, tofbruker, brukerrapiflex, rapiflexpasef, pasefevoq, evoqspectrometry, spectrometryscimax, scimaxmass, masstimstof, timstofmrms, mrmsproteomics, proteomicsmetaboscape, metaboscapelrf, lrfseries