Quantitative Top-Down Proteomics of Human Tears Reveals Proteoform Changes Related to Age
Postery | 2020 | Thermo Fisher Scientific | ASMSInstrumentace
Analýza proteoform v lidských slzách představuje inovativní přístup ke studiu molekulárních změn souvisejících se stářím. Slzy jsou snadno dostupným tělním materiálem bohatým na proteiny, které odrážejí nejen stav oka, ale i systémové procesy v organismu. Top-down proteomika umožňuje přímé měření intactních proteoform, čímž odhaluje biologické informace ztracené při konvenčním peptidovém přístupu.
Cílem studie bylo aplikovat nový workflow Top-down Label Free Quantitation (LFQ) pro kvantitativní sledování změn proteoform v očních slzách dvou věkových skupin (mladí vs. staří). Studie porovnala různé fragmentační metody a vyhodnotila schopnost odhalit proteoformy včetně trunovaných a disulfidických forem.
Odběr:
Top-down LFQ s UVPD:
Nový top-down LFQ přístup s UVPD fragmentací na Orbitrap Fusion Tribrid MS společně s ProSightPD 4.0 umožňuje detailní kvantifikaci proteoform v lidských slzách. Metoda odhalila věkové změny proteoform, které by tradiční peptidová analýza přehlédla, a otevírá cestu k identifikaci nových biomarkerů a pochopení proteolytických procesů v praxi.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza proteoform v lidských slzách představuje inovativní přístup ke studiu molekulárních změn souvisejících se stářím. Slzy jsou snadno dostupným tělním materiálem bohatým na proteiny, které odrážejí nejen stav oka, ale i systémové procesy v organismu. Top-down proteomika umožňuje přímé měření intactních proteoform, čímž odhaluje biologické informace ztracené při konvenčním peptidovém přístupu.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo aplikovat nový workflow Top-down Label Free Quantitation (LFQ) pro kvantitativní sledování změn proteoform v očních slzách dvou věkových skupin (mladí vs. staří). Studie porovnala různé fragmentační metody a vyhodnotila schopnost odhalit proteoformy včetně trunovaných a disulfidických forem.
Použitá metodika a instrumentace
Odběr:
- Neinvazivní Schirmerovy testovací proužky pro zachycení slzného filmu.
- Extrakce bílkovin vodným pufrem, zmražení a následné rozmražení a odstředění.
- Thermo Scientific™ Orbitrap Fusion™ Tribrid™ upravený modul UVPD (213 nm) pro MS/MS fragmentaci.
- LC separace před hmotnostní analýzou.
- ProSightPD 4.0 (beta) v prostředí Proteome Discoverer pro dekonvoluci (Sliding Window Deconvolution), identifikaci a kvantifikaci proteoform.
- Subsequence analýza k odhalení dosud neznámých trunovaných forem.
Hlavní výsledky a diskuse
- UVPD poskytuje nadřazenou fragmentaci disulfidicky crosslinkovaných regionů (např. lysozym), kde HCD a ETD selhávají bez předchozí alkylace.
- Identifikováno bylo množství proteoform mimo záznamy UniProt, zejména trunovaných variant.
- Proteoformy Proline Rich Protein 4 (PRP4) vykazují věkově diferencovaný vzorec: některé trunované formy dominují v mladé skupině, jiné jsou zvýšené u starších donorů.
- Clustering string analýza odhalila asociace PRP4 s regulačními proteiny CST4, LACRT a enzymy ovlivňujícími CNS a sulfátovou modifikaci.
- Přímá proteoformová kvantifikace odhaluje dynamiku proteolýzy, skrytou při klasickém peptidovém LFQ.
Přínosy a praktické využití metody
Top-down LFQ s UVPD:
- Umožňuje přesné sledování intactních proteoform bez inferenčních kroků.
- Odhaluje nové biomarkery založené na trunovaných a modifikovaných variantách.
- Vhodné pro řízení kvality a výzkum očních a systémových onemocnění.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření workflow na další tělní tekutiny (plasma, mozkomíšní mok) a studie nemocí spojených se stářím.
- Integrace dalších pokročilých fragmentačních metod a multimodálních přístrojů pro hlubší pokrytí proteomu.
- Vylepšení automatizace a bioinformatických nástrojů pro rychlejší dekonvoluci a identifikaci komplexních proteoform.
Závěr
Nový top-down LFQ přístup s UVPD fragmentací na Orbitrap Fusion Tribrid MS společně s ProSightPD 4.0 umožňuje detailní kvantifikaci proteoform v lidských slzách. Metoda odhalila věkové změny proteoform, které by tradiční peptidová analýza přehlédla, a otevírá cestu k identifikaci nových biomarkerů a pochopení proteolytických procesů v praxi.
Reference
- Von Thun und Hohenstein-Blaul N, Funke S, Grus FH. Tears as a source of biomarkers for ocular and systemic diseases. Exp Eye Res. 2013;117:126–137.
- Moehring F, Waas M, Keppel TR, Rathore D, Cowie A, Stucky C, Gundry RL. Quantitative Top-Down Mass Spectrometry Identifies Proteoforms Differentially Released during Mechanical Stimulation of Mouse Skin. J Proteome Res. 2018;8:2635–2648.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Improvements to ProSightPD nodes in the Thermo Scientific Proteome Discoverer Software Framework
2018|Thermo Fisher Scientific|Postery
Improvements to ProSightPD nodes in the Thermo Scientific Proteome Discoverer Software Framework David M. Horn,1 Tara L. Schroeder,1 Ioanna Ntai,1 Richard D. Leduc,2 Ryan T. Fellers,2 Joseph B. Greer,2 and Neil L. Kelleher2, 1Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, 2Northwestern…
Klíčová slova
sliding, slidingdeconvolution, deconvolutionhuman, humanprosightpd, prosightpdhigh, highsearch, searchnodes, nodesproteoforms, proteoformsuniprot, uniprotwindow, windowprotein, proteinproteome, proteomeproteoform, proteoformmouse, mousewere
Thermo Scientific Proteome Discoverer software
2022|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
The intelligent protein informatics platform Thermo Scientific Proteome Discoverer software Transform proteomics mass spectrometry data into insights Thermo Scientific™ Proteome Discoverer™ software enables comprehensive proteomics data processing workflows empowered by artificial intelligence. • Powerful and flexible framework: Optimized analysis for…
Klíčová slova
inferys, inferysdiscoverer, discovererrescoring, rescoringproteome, proteomepsms, psmschimerys, chimerysworkflows, workflowspeptides, peptideslfq, lfqsearch, searchtmt, tmtpeptide, peptidesequest, sequestproteomics, proteomicsconsensus
Orbitrap Ascend Structural Biology Tribrid mass spectrometer
2024|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
up le Sca your structural analysis Orbitrap Ascend Structural Biology Tribrid mass spectrometer Scale up insight from complex native structures Unlock the intricacies of complex molecular structures Built to meet the demands of structural biology, the Thermo Scientific™ Orbitrap™ Ascend…
Klíčová slova
ascend, ascendptcr, ptcrstructural, structuralbiology, biologytribrid, tribridnative, nativeorbitrap, orbitrappsms, psmsmass, massscale, scalecross, crossproteoforms, proteoformssearch, searchprofessor, professorreal
Optimization of LC/MS Intact /Top-Down Protein Analysis on an Orbitrap Fusion Mass Spectrometer
2015|Thermo Fisher Scientific|Postery
proteins on a proteomics scale is challenging and requires significant method optimization of front–end separation, instrument parameters and data analysis. In this study, we developed a general RP-LC-MS method for intact/ top-down analysis on an Orbitrap Fusion mass spectrometer using…
Klíčová slova
protein, proteinfusion, fusionintact, intacttop, toporbitrap, orbitrapfigure, figuredown, downenolase, enolasefragmentation, fragmentationmixture, mixtureproteins, proteinsyeast, yeasthorse, horsewere, werepmol