LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Automation of Phosphoenrichment using Magnetic Fe-NTA Beads and KingFisher™ Apex Magnetic Particle Processor

Postery | 2021 | Thermo Fisher Scientific | ASMSInstrumentace
Příprava vzorků, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Phosphorylace představuje jednu z nejdůležitějších posttranslačních úprav proteinů, která ovlivňuje buněčné signalizační dráhy, regulaci enzymů i interakce protein–protein. Nízká stoichiometrie a labilita fosforylovaných peptidů vyžadují účinnou a reprodukovatelnou enrich­ment proceduru před hmotnostní spektrometrií, zejména při výzkumu onemocnění souvisejících s poruchou fosforylace.

Cíle a přehled studie


Cílem práce bylo vyvinout a optimalizovat vysokopropustný (high-throughput) workflow pro obohacení fosfopeptidů založený na Fe-NTA agarózových magnetických částicích, a to v manuálním i zcela automatizovaném režimu pomocí přístroje Thermo Scientific™ KingFisher™ Apex. Studie porovnává výkon nové metody s existujícími IMAC a resinovými přístupy a testuje klíčové parametry procesu.

Použitá metodika a instrumentace


Pro přípravu vzorků byly použity:
  • Thermo Scientific™ EasyPep™ Maxi MS Sample Prep Kit pro lýzu, redukci, alkylaci a tryptická štěpení
  • Fe-NTA agarózové magnetické částice pro selektivní vázání fosfopeptidů
  • KingFisher™ Apex Magnetic Particle Processor pro automatizované obohacení
  • Thermo Scientific™ Pierce™ Quantitative Colorimetric Peptide Assay a BCA pro kvantifikaci peptidů
  • Thermo Scientific™ Dionex™ Ultimate™ 3000 Nano LC se 50 cm EASY-Spray™ C18 kolonkou a gradientem 3–45 % ACN při 300 nL/min
  • Orbitrap Q Exactive™ Plus a Orbitrap Eclipse™ Tribrid™ pro MS/MS analýzu
  • Thermo Scientific™ Proteome Discoverer™ 2.4 pro lokalizaci fosforylačních míst

Hlavní výsledky a diskuse


  • Optimalizace bead-to-sample poměru ukázala, že 1:50 (hm./hm.) poskytuje maximální specifitu (~96 %) při zachování vysokého počtu identifikací (~8 000–9 000 fosfopeptidů).
  • Testy objemu organického wash (500 vs. 100 µl) a dvojitého oplachu eluce vedly k mírnému nárůstu ID a vyšší čistotě (~97 %).
  • Porovnání manuálního a automatizovaného protokolu potvrdilo srovnatelný výkon s koeficienty variace <5 % a minimálními rozdíly v počtu a specifitě identifikovaných fosfopeptidů.
  • Aplikace na nervově-mozkomíšní mok (CSF) u vzorků Alzheimerovy choroby, Parkinsonovy choroby a kontrol prokázala zvýšení počtu fosfopeptidů o více než 200 a odhalení fosforylace proteinu Fibulin-1.

Přínosy a praktické využití metody


  • Komplexní workflow v čase kratším než 7 hodin umožňuje vysokou propustnost a minimalizaci manuálních chyb.
  • Automatizace zajišťuje reprodukovatelnost mezi dávkami a eliminuje operátorské variability.
  • Vhodné pro rozsáhlé studií biomarkerů fosforylace v klinických i průmyslových laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace s multiplexními kvantifikačními přístupy (TMTpro, SILAC) a single-cell proteomikou.
  • Vývoj mikrofluidních platforem pro miniaturizaci a further redukci spotřeby materiálů.
  • Automatizované řízení procesu pomocí strojového učení pro optimalizaci podmínek enrich­mentu v reálném čase.

Závěr


Vyvinuté řešení kombinuje vysoký počet identifikovaných fosfopeptidů, vynikající specifitu a nízkou variabilitu v plně automatizovaném workflow. Metoda je srovnatelná nebo lepší než existující manuální postupy a otevírá nové možnosti pro velkoplošné studie fosfoproteomiky.

Reference


  • Dunn, J. D., et al. Techniques for Phosphopeptide Enrichment Prior to Analysis by Mass Spectrometry. Mass Spectrometry Reviews, 29(1), 29–54 (2010).
  • Timpl, R., et al. Fibulins: A Versatile Family of Extracellular Matrix Proteins. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 4(6), 479–489 (2003).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Automation of Phosphoenrichment using Magnetic Fe-NTA Beads and KingFisher™ Apex Magnetic Particle Processor
Automation of Phosphoenrichment using Magnetic Fe-NTA Beads and KingFisher™ Apex Magnetic Particle Processor Maureen Mccoy*; Amarjeet Flora M.S.**; Leigh Foster B.S.**; Penny Jensen Ph.D.**; Bhavin Patel MD, M.S.**; Sergei Snovida Ph.D.**; Ryan Bomgarden Ph.D.** *University of Illinois Urbana Champaign **Thermo…
Klíčová slova
phosphopeptide, phosphopeptidekingfisher, kingfisherthermo, thermophosphoenrichment, phosphoenrichmentspecificity, specificityphosphopeptides, phosphopeptidescompetitor, competitormagnetic, magnetickingfishertm, kingfishertmapex, apexbeads, beadsnta, ntasmoac, smoacrinse, rinseaverage
High Select Fe-NTA magnetic beads for phosphopeptide enrichment
High Select Fe-NTA magnetic beads for phosphopeptide enrichment Erum Raja, Leigh Foster, Amarjeet Flora, Bhavin Patel, Ryan Bomgarden Thermo Fisher Scientific, Rockford IL USA Methods: High Select Fe-NTA magnetic kit contains pre-formulated buffers, proprietary magnetic beads and an optimized protocol…
Klíčová slova
phosphospecificity, phosphospecificityselect, selectbeads, beadsmagnetic, magneticnta, ntaphosphopeptide, phosphopeptidemagag, magagphosphopeptides, phosphopeptideshigh, highenrichment, enrichmentenrich, enrichvendor, vendorbead, beadkingfisher, kingfisherhighselect
SureQuant Targeted Mass Spectrometry Standards and Assay Panel for Quantitative Analysis of Phosphorylated Proteins from Multiple Signaling Pathways
SureQuant Targeted Mass Spectrometry Standards and Assay Panel for Quantitative Analysis of Phosphorylated Proteins from Multiple Signaling Pathways Bhavin Patel1, Penny Jensen1, Amirmansoor Hakimi2, Sebastien Gallien3,4, Aaron Gajadhar2, Ana Martinez Del Val5, Jesper Olsen5, Andreas Huhmer2, Daniel Lopez-Ferrer2, Ryan Bomgarden1,…
Klíčová slova
phosphopeptide, phosphopeptidesignaling, signalingphosphorylated, phosphorylatedsurequant, surequantnta, ntapathways, pathwaysenrichment, enrichmentprm, prmmultipathway, multipathwayphosphosites, phosphositesmagnetic, magneticphosphopeptides, phosphopeptidesphosphorylation, phosphorylationskyline, skylinebead
SureQuant Targeted Mass Spectrometry Standards and Assay Panel for Quantitative Analysis of Phosphorylated Proteins from Multiple Signaling Pathways
SureQuant Targeted Mass Spectrometry Standards and Assay Panel for Quantitative Analysis of Phosphorylated Proteins from Multiple Signaling Pathways Bhavin Patel1, Penny Jensen1, Amirmansoor Hakimi2, Sebastien Gallien3,4, Aaron Gajadhar2, Ana Martinez Del Val5, Jesper Olsen5, Andreas Huhmer2, Daniel Lopez-Ferrer2, Ryan Bomgarden1,…
Klíčová slova
phosphopeptide, phosphopeptidesignaling, signalingphosphorylated, phosphorylatedsurequant, surequantnta, ntapathways, pathwaysenrichment, enrichmentprm, prmmultipathway, multipathwayphosphosites, phosphositesmagnetic, magneticphosphopeptides, phosphopeptidesphosphorylation, phosphorylationskyline, skylinebead
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.