Sequential enrichment using metal oxide affinity chromatography (SMOAC) to enhance phosphoproteome coverage for quantitative proteomic analysis
Aplikace | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Phosphorylace proteinů je klíčová posttranslační modifikace, která ovlivňuje aktivitu, interakce a lokalizaci bílkovin v buňce. Detailní analýza fosfoproteomu umožňuje pochopit signalizační dráhy, odhalit mechanismy onemocnění a podpořit vývoj cílených terapií.
Studie se zaměřila na optimalizaci sekvenčního obohacení fosfopeptidů z komplexních vzorků s cílem zvýšit pokrytí fosfoproteomu. Byly porovnány dvě strategie:
Proteiny z HeLa buněk byly štěpeny Lys-C a trypsinem. Peptidy prošly SMOAC obohacením (TiO2 následované Fe-NTA). Eluáty z obou stupňů byly vysušeny a frakcionovány při vysokém pH. Pro kvantifikaci byly vzorky označeny TMT10plex/TMT11-131C; následovala fázová extrakce, LC-MS analýza a bioinformatické zpracování.
Sekvenční obohacení SMOAC ve spojení s frakcionací poskytuje hluboké pokrytí fosfoproteomu i při omezeném množství vzorku. Multiplexní TMT workflow zajišťuje přesnou a reprodukovatelnou kvantifikaci změn fosforylace napříč různými experimentálními podmínkami.
Propojení SMOAC sekvenčního obohacení, vysokopH frakcionace a TMT multiplexní kvantifikace představuje výkonnou platformu pro komplexní analýzu fosfoproteomu s vysokým rozlišením, specifitou a reproducibilitou.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Phosphorylace proteinů je klíčová posttranslační modifikace, která ovlivňuje aktivitu, interakce a lokalizaci bílkovin v buňce. Detailní analýza fosfoproteomu umožňuje pochopit signalizační dráhy, odhalit mechanismy onemocnění a podpořit vývoj cílených terapií.
Cíle a přehled studie
Studie se zaměřila na optimalizaci sekvenčního obohacení fosfopeptidů z komplexních vzorků s cílem zvýšit pokrytí fosfoproteomu. Byly porovnány dvě strategie:
- SIMAC (nejprve IMAC, poté MOAC)
- SMOAC (nejprve MOAC, poté IMAC)
Použitá instrumentace
- Orbitrap Fusion Tribrid hmotnostní spektrometr
- High-Select TiO2 Phosphopeptide Enrichment Kit
- High-Select Fe-NTA Phosphopeptide Enrichment Kit
- High-pH Reversed-Phase Fractionation Kit
- Thermo Scientific Proteome Discoverer 2.2 se SEQUEST HT
Metodika
Proteiny z HeLa buněk byly štěpeny Lys-C a trypsinem. Peptidy prošly SMOAC obohacením (TiO2 následované Fe-NTA). Eluáty z obou stupňů byly vysušeny a frakcionovány při vysokém pH. Pro kvantifikaci byly vzorky označeny TMT10plex/TMT11-131C; následovala fázová extrakce, LC-MS analýza a bioinformatické zpracování.
Hlavní výsledky a diskuse
- Metoda SMOAC identifikovala o 21 % více unikátních fosfopeptidů než paralelní obohacení.
- High-pH frakcionace rozšířila počet identifikací na více než 32 500 fosfopeptidů.
- Multiplexní TMT analýza kvantifikovala téměř 24 000 fosfopeptidů s vysokou jistotou lokalizace.
- Odkryty byly nová místa fosforylace v Cdc25 rodině fosfatáz, klíčových regulátorech buněčného cyklu.
Přínosy a praktické využití metody
Sekvenční obohacení SMOAC ve spojení s frakcionací poskytuje hluboké pokrytí fosfoproteomu i při omezeném množství vzorku. Multiplexní TMT workflow zajišťuje přesnou a reprodukovatelnou kvantifikaci změn fosforylace napříč různými experimentálními podmínkami.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření obohacovacích technik o nové sorbenty pro zlepšení selektivity.
- Automatizace a integrace do high-throughput platforem pro klinické aplikace.
- Využití v personalizované medicíně k monitorování fosforylačních signatur onemocnění.
Závěr
Propojení SMOAC sekvenčního obohacení, vysokopH frakcionace a TMT multiplexní kvantifikace představuje výkonnou platformu pro komplexní analýzu fosfoproteomu s vysokým rozlišením, specifitou a reproducibilitou.
Reference
- Jensen SS, Larsen MR Rapid Commun Mass Spectrom 2007;15:3635-3645.
- Ficarro SB et al Nat Biotechnol 2002;20:301-305.
- Thingholm TT et al Mol Cell Proteomics 2008;7:661-671.
- Yang F et al Expert Rev Proteomics 2012;9:129-134.
- Erickson BK et al Anal Chem 2015;87:1241-1249.
- Hogrebe A et al Nat Commun 2018;9:1045.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Sequential enrichment from Metal Oxide Affinity Chromatography (SMOAC), a phosphoproteomics strategy for the separation of multiply phosphorylated from monophosphorylated peptides.
2017|Thermo Fisher Scientific|Postery
Sequential enrichment from Metal Oxide Affinity Chromatography (SMOAC), a phosphoproteomics strategy for the separation of multiply phosphorylated from monophosphorylated peptides. Jae Choi, Sergei I. Snovida, Ryan Bomgarden, John C. Rogers, Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, 61101, USA Purpose: We explored…
Klíčová slova
smoac, smoacphos, phosnta, ntasimac, simacslchdeienlldsdhr, slchdeienlldsdhrfractionation, fractionationphosphorylated, phosphorylatedmultiply, multiplyphosphopeptides, phosphopeptideseegssgsgpsfr, eegssgsgpsfrlfdspslcssstr, lfdspslcssstrmgssestdsgfcldspgpldsk, mgssestdsgfcldspgpldsktvslcdititqmleedsnqghligdfsk, tvslcdititqmleedsnqghligdfskpeptides, peptideswash
Quantitative analysis of signaling pathways using TMT 11plex reagents and comprehensive phosphopeptide enrichment strategies
2017|Thermo Fisher Scientific|Postery
Quantitative analysis of signaling pathways using TMT 11plex reagents and comprehensive phosphopeptide enrichment strategies Bhavin Patel, Leigh Foster, Jae Choi, Ryan Bomgarden, Sergei Snovida, John C. Rogers, Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA ABSTRACT Results Purpose: There is broad interest…
Klíčová slova
signaling, signalingsmoac, smoacphosphopeptides, phosphopeptidestpa, tpapeptides, peptidespeptide, peptidenta, ntacondition, conditiontreatment, treatmentegf, egfblot, blotenrichment, enrichmentverified, verifiedphosphopeptide, phosphopeptidelysate
Quantitative, comprehensive multi-pathway signaling analysis using an optimized phosphopeptide enrichment method combined with an internal standard triggered targeted MS assay
2019|Thermo Fisher Scientific|Postery
Quantitative, comprehensive multi-pathway signaling analysis using an optimized phosphopeptide enrichment method combined with an internal standard triggered targeted MS assay Bhavin Patel1; Penny Jensen1; Aaron S. Gajadhar2; Sebastien Gallien3; Jae Choi1; Romain Huguet2; Graeme McAlister2; Derek Bailey2; Shannon Eliuk2; Markus…
Klíčová slova
phosphopeptide, phosphopeptidesurequant, surequanthela, helasignaling, signalingphosphopeptides, phosphopeptideshegf, hegfsmoac, smoacegf, egfheavy, heavysmaoc, smaocenrichment, enrichmenthiselecttm, hiselecttmenriched, enrichedpeptides, peptidespathway
Quantitative, comprehensive multi-pathway signaling analysis using an optimized phosphopeptide enrichment method combined with an internal standard triggered targeted MS assay
2019|Thermo Fisher Scientific|Postery
Quantitative, comprehensive multi-pathway signaling analysis using an optimized phosphopeptide enrichment method combined with an internal standard triggered targeted MS assay Bhavin Patel1; Penny Jensen1; Aaron S. Gajadhar2; Sebastien Gallien3; Jae Choi1; Romain Huguet2; Graeme McAlister2; Derek Bailey2; Shannon Eliuk2; Markus…
Klíčová slova
phosphopeptide, phosphopeptidesignaling, signalingsurequant, surequanthela, helaphosphopeptides, phosphopeptideshegf, hegfsmoac, smoacegf, egfpathway, pathwayenrichment, enrichmentheavy, heavysmaoc, smaocpeptides, peptideshiselecttm, hiselecttmenriched