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.

Comprehensive and Robust Proteome Profiling using Online-2D NanoLC coupled to the Orbitrap Exploris 480 MS

Postery | 2020 | Thermo Fisher Scientific | ASMSInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap, 2D-LC
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Vysokokapacitní a spolehlivé hloubkové profilování proteomu je klíčové pro biomedicínský výzkum a klinickou diagnostiku. Kombinace dvoufázové online nanolitrové kapilární chromatografie (online 2D-nanoLC) s vysoce výkonnou hmotnostní spektrometrií Orbitrap Exploris 480 umožňuje dosáhnout vyšší proteomické pokrytí než jednorozměrné přístupy. Tato metoda zkracuje dobu analýzy, redukuje manipulaci se vzorkem a minimalizuje ztráty, což je zásadní pro analýzu omezených či hodnotných biologických vzorků.

Cíle a přehled studie


Hlavním cílem studie bylo vyvinout a validovat jednoduchou online 2D-nanoLC platformu kombinující vysoko-pH reverzní fázi (1. dimenze) a nízko-pH reverzní fázi (2. dimenze) s Orbitrap Exploris 480 MS. Autoři porovnali různé režimy frakcionace (2, 4, 8 frakcí) na vzorcích HeLa digestu a lidské sérové bílkoviny a ověřili reprodukovatelnost a hloubku proteomického pokrytí.

Použitá metodika a instrumentace


Online 2D-nanoLC systém:
  • První dimenze: Monolitická kapilární PepSwift kolona (100 µm × 250 mm) při pH 8,0 (50 mM NH4HCO3).
  • Trapovací kolony: Dvě C18 kolony pro zachycení frakcí každých 45 minut.
  • Druhá dimenze: EASY-Spray kolona (75 µm × 150 mm) při pH 3,0 (0,1 % FA).
  • MS: Thermo Scientific Orbitrap Exploris 480 v režimu Data Dependent Acquisition (DDA).
Extrakce a příprava vzorku:
  • HeLa proteinový digest rekonstituován v 0,1 % FA.
  • Serum: Precipitace methanolem, trypsinová digesce bez redukce/alkylace, čištění na HyperSep C18 kartáži.
Data analýza:
  • Proteome Discoverer 2.2, vyhledávání proti SwissProt lidskému databázi.
  • Parametry: Prekurzorová tolerance 10 ppm, fragmentační tolerance 20 mmu, FDR <1 %.


Hlavní výsledky a diskuse


Rozdělení frakcí a využití MS:
  • Metoda 8-frakcí vykázala rovnoměrné rozdělení peptidů a vysokou ortogonalitu mezi dimenzemi (~91 % jedinečných peptidů na frakci).
  • MS využití až 88 % u 8-frakčního režimu, proporční zvýšení počtu identifikovaných peptidů a proteinů s rostoucím počtem frakcí.
Hloubkové profilování:
  • HeLa vzorek: Lineární nárůst identifikací při přechodu z 2 na 8 frakcí.
  • Sérum: Zvýšení počtu proteinových skupin o 30 % (2→4 frakce) a 28 % proteinů a 14 % peptidů při přechodu na 8 frakcí.
  • Analýza 15 sérových vzorků 4-frakční metodou během ~57 h vedla k průměru 321 proteinových a 3658 peptidových skupin na vzorek s vysokou reprodukovatelností TIC.


Přínosy a praktické využití metody


  • Automatizovaná online platforma bez manuální manipulace po digesci.
  • Vysoká kompatibilita s různými matrícemi včetně lidského séra.
  • Efektivní alternativa dlouhým jednorozměrným LC-MS analýzám při shotgun proteomice.
  • Možnost hlubšího profilování omezeného množství vzorku a velkých vzorekohromad.


Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se další integrace s rychlejšími MS analyzátory a vylepšenými softwarovými nástroji pro kvantitativní analýzu, včetně DIA (data independent acquisition). Rozšiřování počtu frakcí a optimalizace gradientů umožní ještě hlubší charakterizaci komplexních biologických vzorků a post-translačních modifikací. Tato technologie může být klíčová pro biomarkerové studie a personalizovanou medicínu.

Závěr


Popsaná online 2D-nanoLC-MS metoda poskytuje robustní, vysokoproduktivní a reprodukovatelné proteomické analýzy s hlubokým pokrytím. Automatizace, minimalizace ztrát vzorku a vysoké MS využití dělají z této platformy atraktivní volbu pro náročné aplikace v oblasti biomedicíny, farmacie a klinické proteomiky.

Reference


  1. Boychenko A., Pynn C., Arrey T., Zheng R., Decrop W., Jehle P. Tailored high-throughput low-flow LC-MS methods for large scale sample cohort analysis. Thermo Scientific Technical Note 73208.
  2. Osorio D., Rondón-Villarreal P., Torres R. Peptides: Calculate indices and theoretical physicochemical properties of peptides and protein sequences. R Package Version 2.2.
  3. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria.
  4. Carr D., Lewin-Koh N., Maechler M. Hexagonal Binning Routines. 2019.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Online 2D-nanoLC hyphenated with high-resolution accurate-mass Orbitrap mass spectrometry for comprehensive and robust proteome profiling
TECHNICAL NOTE 73291 Online 2D-nanoLC hyphenated with high-resolution accurate-mass Orbitrap mass spectrometry for comprehensive and robust proteome profiling Authors: Runsheng Zheng1, Alexander Boychenko1, Tabiwang N. Arrey2, Christopher Pynn1, Wim Decrop1, Peter Jehle1 Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany; 2Thermo Fisher Scientific,…
Klíčová slova
peptide, peptidehela, helagroups, groupspsm, psmdigest, digestproteome, proteomeconfidential, confidentialprotein, proteindimension, dimensionfractions, fractionsprofiling, profilinggravy, gravyserum, serumncs, ncsproprietary
Novel On-Line Multidimensional Low-Flow LCMS Setups for Comprehensive and Fast Proteome Profiling
Novel On-Line Multidimensional Low-Flow LCMS Setups for Comprehensive and Fast Proteome Profiling Oleksandr Boychenko; Christopher Pynn; Wim Decrop, Peter Jehle, Sylvia Grosse; Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany VWD-3400RS NCS-3500RS The goal to achieve deeper proteome coverage requires longer analysis times…
Klíčová slova
fractionation, fractionationstamps, stampsproteome, proteomehpg, hpghigh, highdimension, dimensionapproach, approachframe, framemultidimensional, multidimensionallow, lowhram, hramexactive, exactiveprotein, proteinnucleophosmin, nucleophosminpump
Low-flow On-line 2D LCMS Hyphenated with HRAM MS for Comprehensive Proteome Profiling
Low-flow On-line 2D LCMS Hyphenated with HRAM MS for Comprehensive Proteome Profiling Oleksandr Boychenko, Christopher Pynn, Wim Decrop, Peter Jehle, Mauro De Pra, Thermo Fisher Scientific, Dornierstr. 4, Germering, Germany, 82205 ABSTRACT Purpose: Develop an automated on-line 2D setup and…
Klíčová slova
proteome, proteomeplasma, plasmafractions, fractionsprotein, proteindimension, dimensionloading, loadingacidify, acidifyapproach, approachpeptides, peptideslow, lowcrude, crudehpg, hpgdigest, digestlcms, lcmscoverage
Precise Quantitative Serum LC-MS/MS Profiling: The Impact of Sample Preparation and Sample Source on Biomarker Discovery Studies
Precise Quantitative Serum LC-MS/MS Profiling: The Impact of Sample Preparation and Sample Source on Biomarker Discovery Studies Alexander Boychenko1, Natalia Govorukhina2, Runsheng Zheng1 1Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany of Groningen, Groningen, The Netherlands 2University 1 For Research Use Only. Not…
Klíčová slova
seralab, seralabumcg, umcgblood, bloodvariability, variabilitybiomarkers, biomarkersprotein, proteinproteins, proteinsfgg, fggppbp, ppbpppia, ppiahbd, hbdatlas, atlasgroups, groupslpa, lpasweden
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.