Detecting Stable Isotope Labeled Metabolites in Untargeted Analysis Using a Benchtop Orbitrap Mass Spectrometer and a Single Processing Software Platform
Postery | 2020 | Thermo Fisher Scientific | ASMSInstrumentace
Stabilní izotopové značení (SIL) v netargetované metabolomice představuje klíčový nástroj pro sledování metabolických drah a přesné určování vzorců neznámých sloučenin. Integrace získávání a zpracování dat v jednom experimentu zvyšuje efektivitu a kvalitu analýzy.
Cílem studie bylo vyvinout jednotný workflow pro detekci 13C značených metabolitů v netargetované analýze s použitím benchtop Orbitrap Exploris 240 a jediného softwarového prostředí. Experiment zahrnoval směsi E. coli extraktů s různými úrovněmi 13C inkorporace (0, 10, 25, 50, 100 %) v rámci jednoho běhu.
Vzorky: suché E. coli extrakty rehydratované ve vodě s 0,1 % kyseliny mravenčí, kombinace různých poměrů značených a neznačených extraktů.
Vysoce přesné měření (≤1 ppm) a rozlišení umožnilo spolehlivé určení elementárních složení (např. adenosin [M+H]+ m/z 268,10385, C10H13N5O4). Detekce isotopologů uracilu a tryptofanu potvrdila očekávané poměry inkorporace s nízkými %CV. Netargetovaný přístup odhalil nečekané metabolity (cytosin, uracil) v pyrimidinové záchytné dráze s překrytými hladinami inkorporace.
Metoda nabízí:
Očekávané směry rozvoje:
Propojení netargetované metabolomiky se SIL v jediném experimentu a softwaru výrazně zlepšuje citlivost, spolehlivost a flexibilitu analýzy. Tím se otevírá širší využití ve výzkumu metabolických drah, kvantitativní fluxové analýze a objevování nových biomarkerů.
Software, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníMetabolomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Stabilní izotopové značení (SIL) v netargetované metabolomice představuje klíčový nástroj pro sledování metabolických drah a přesné určování vzorců neznámých sloučenin. Integrace získávání a zpracování dat v jednom experimentu zvyšuje efektivitu a kvalitu analýzy.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout jednotný workflow pro detekci 13C značených metabolitů v netargetované analýze s použitím benchtop Orbitrap Exploris 240 a jediného softwarového prostředí. Experiment zahrnoval směsi E. coli extraktů s různými úrovněmi 13C inkorporace (0, 10, 25, 50, 100 %) v rámci jednoho běhu.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky: suché E. coli extrakty rehydratované ve vodě s 0,1 % kyseliny mravenčí, kombinace různých poměrů značených a neznačených extraktů.
- LC: Thermo Scientific Vanquish UHPLC s Hypersil GOLD kolonkou (1,9 μm, 150 × 2,1 mm), gradient 0,1 % FA ve vodě/ACN, tok 300 μL/min, teplota 45 °C.
- MS: Orbitrap Exploris 240, pozitivní režim, rozlišení 30K, 60K, 120K, pásmo m/z 67–1000, interní kalibrace Easy-IC, S-lens 70 % RF.
- Fragmentace: AcquireX inteligentní akvizice a HCD s energií 30/50/150 %.
- Software: Thermo Scientific Compound Discoverer pro netargetované zpracování SIL, neznámá anotace (ChemSpider, mzCloud) a mapování drah.
Hlavní výsledky a diskuse
Vysoce přesné měření (≤1 ppm) a rozlišení umožnilo spolehlivé určení elementárních složení (např. adenosin [M+H]+ m/z 268,10385, C10H13N5O4). Detekce isotopologů uracilu a tryptofanu potvrdila očekávané poměry inkorporace s nízkými %CV. Netargetovaný přístup odhalil nečekané metabolity (cytosin, uracil) v pyrimidinové záchytné dráze s překrytými hladinami inkorporace.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Komplexní profilování metabolitů bez předběžné volby cílových látek.
- Spolehlivou kvantifikaci izotopologů při definovaných poměrech inkorporace.
- Schopnost detekce a anotace neočekávaných sloučenin.
- Zrychlené zpracování dat v jedné softwarové platformě.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje:
- Rozšíření značení na další izotopy (15N, 18O) a vícenásobné značení pro komplexní trasování.
- Využití strojového učení pro automatizovanou anotaci a detekci vzorců.
- High-throughput aplikace v klinické a průmyslové analýze.
- Integrace metabolomických dat s genomikou a proteomikou pro systémovou biologii.
Závěr
Propojení netargetované metabolomiky se SIL v jediném experimentu a softwaru výrazně zlepšuje citlivost, spolehlivost a flexibilitu analýzy. Tím se otevírá širší využití ve výzkumu metabolických drah, kvantitativní fluxové analýze a objevování nových biomarkerů.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Harness the power of metabolomics
2021|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Go beyond Harness the power of metabolomics The total package for metabolomics By collaborating with the scientific community, we’ve developed pioneering metabolomics solutions that combine Thermo Scientific™ Orbitrap™ LC-MS instruments with powerful data analysis software and novel spectral libraries. With…
Klíčová slova
annotation, annotationmass, massmetabolomics, metabolomicsdiet, dietfat, fatuhram, uhrammzcloud, mzcloudthermo, thermofragmentation, fragmentationscientific, scientificspectral, spectraldiscoverer, discoverersoftware, softwarelibrary, librarytargeted
Investigating cellular metabolism on Orbitrap Excidion Pro mass spectrometer by the simultaneous use of differently labeled elemental isotope substrates
2025|Thermo Fisher Scientific|Postery
Fluxomics Investigating cellular metabolism on Orbitrap Excidion Pro mass spectrometer by the simultaneous use of differently labeled elemental isotope substrates Rahul Deshpande1, Ayush Midha2, Claire Dauly3, Bashar Amer1, Isha Jain2 and Susan S. Bird1 1Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA,…
Klíčová slova
isotope, isotopemass, massorbitrap, orbitrapexcedion, excedionmetabolic, metabolicpro, prosil, silstable, stableexcidion, excidionpathways, pathwayscompound, compoundlabeling, labelingresolution, resolutionhilic, hilicimportance
Thermo Scientific Compound Discoverer Software
2018|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Compounding insights Thermo Scientific Compound Discoverer Software Integrated, complete, toolset solves small-molecule analysis challenges Thermo Scientific™ Orbitrap™ mass spectrometers produce information-rich data. The challenge for small-molecule analysis is to efficiently extract high-confidence understanding from this comprehensive data, without need for…
Klíčová slova
discoverer, discoverermzcloud, mzcloudsoftware, softwarecompound, compoundspectral, spectralincorporation, incorporationlabel, labelmzvault, mzvaultfractional, fractionalautomatically, automaticallyflux, fluxlibrary, libraryorbitrap, orbitrapidentify, identifycustomizable
13C-Glutamine Qualitative Flux Analysis of a Chondrosarcoma Cell Line Using Agilent VistaFlux
2016|Agilent Technologies|Aplikace
13 C-Glutamine Qualitative Flux Analysis of a Chondrosarcoma Cell Line Using Agilent VistaFlux Application Note Metabolomics Authors Abstract Hui Liu, Weige Qin, Hardik Shah, Interpretation of metabolomics data is often complicated by a lack of dynamic Bhavapriya Vaitheesvaran, information since…
Klíčová slova
incorporation, incorporationisotopologue, isotopologuelabeling, labelingflux, fluxprofinder, profindermetabolite, metaboliteidh, idhunlabeled, unlabeledvistaflux, vistafluxchondrosarcoma, chondrosarcomaqualitative, qualitativeacid, acidabundance, abundancehours, hoursomix