Quantitative analysis of signaling pathways using TMT 11plex reagents and comprehensive phosphopeptide enrichment strategies
Postery | 2017 | Thermo Fisher Scientific | HUPOInstrumentace
Buněčná fosfoproteomika umožňuje odhalit dynamiku signálních drah, klíčových v buněčné proliferaci i patologiích. Kvantitativní analýza fosforylace vyžaduje citlivé a selektivní metody, které překonají nízkou hojnou dostupnost a krátkodobou povahu fosforylovaných peptidů.
Studie se zaměřuje na rozšíření isobarického značení Tandem Mass Tag z 10 na 11 kanálů prostřednictvím zařazení varianty TMT11-131C a integraci se sekvenčním SMOAC protokolem pro obohacení fosfopeptidů. Cílem je komplexní kvantifikace fosfoproteinových změn v HeLa buňkách vystavených deseti různým stimulačním podmínkám.
Buňky HeLa byly kultivovány za deseti rozdílných podmínek, lyzovány a digested in-solution. Peptidy byly označeny TMT10plex a novou značkou TMT11-131C. Fosfopeptidy byly obohaceny pomocí SMOAC protokolu (nejprve TiO2, následně Fe-NTA). Frakcionace proběhla pomocí high pH reverzní fáze. Analyzovány byly na Orbitrap Fusion Tribrid LC-MS/MS. Data zpracována v Proteome Discoverer 2.2 s využitím Byonic, Sequest a PhosphoRS modulů.
Workflow umožnil identifikovat více než 33 000 fosfopeptidů, z nichž ~24 000 bylo kvantifikováno s lokalizační přesností nad 90 %. SMOAC metodika vykázala dvojnásobné zvýšení počtu identifikací oproti jednoduché TiO2 enrichi. Kvantifikace odhalila změny v signálních drahách jako mTOR, MAPK, Estrogen nebo Notch a detailní analýza fosforylace RAF1 (Ser259, Ser289, Ser296) ukázala podmíněné, místo-specifické modulační vzorce.
Multiplexní TMT11plex workflow umožňuje paralelní analýzu až 11 vzorků v jedné LC-MS/MS analýze, výrazně redukuje čas a zvyšuje datovou propustnost. Vysoká selektivita a lokalizační jistota fosfopozičních míst zlepšují kvalitu dat v biologickém a farmakologickém výzkumu.
Další směřování zahrnuje rozšíření multiplexního značení nad 11 kanálů, integraci s dalšími posttranslačními modifikacemi, automatizaci SMOAC workflow a aplikace v klinickém proteomickém monitoringu. Vývoj softwarových nástrojů pro komplexní analýzu dat podpoří interpretaci signálních sítí.
Kombinace TMT11plex značek, SMOAC obohacení a high pH RP frakcionace představuje robustní a efektivní platformu pro detailní kvantitativní analýzu fosfoproteomů. Nabízí vysokou hloubku pokrytí, citlivost a throughput, což umožňuje studium komplexních buněčných procesů.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Buněčná fosfoproteomika umožňuje odhalit dynamiku signálních drah, klíčových v buněčné proliferaci i patologiích. Kvantitativní analýza fosforylace vyžaduje citlivé a selektivní metody, které překonají nízkou hojnou dostupnost a krátkodobou povahu fosforylovaných peptidů.
Cíle a přehled studie
Studie se zaměřuje na rozšíření isobarického značení Tandem Mass Tag z 10 na 11 kanálů prostřednictvím zařazení varianty TMT11-131C a integraci se sekvenčním SMOAC protokolem pro obohacení fosfopeptidů. Cílem je komplexní kvantifikace fosfoproteinových změn v HeLa buňkách vystavených deseti různým stimulačním podmínkám.
Použitá metodika a instrumentace
Buňky HeLa byly kultivovány za deseti rozdílných podmínek, lyzovány a digested in-solution. Peptidy byly označeny TMT10plex a novou značkou TMT11-131C. Fosfopeptidy byly obohaceny pomocí SMOAC protokolu (nejprve TiO2, následně Fe-NTA). Frakcionace proběhla pomocí high pH reverzní fáze. Analyzovány byly na Orbitrap Fusion Tribrid LC-MS/MS. Data zpracována v Proteome Discoverer 2.2 s využitím Byonic, Sequest a PhosphoRS modulů.
Hlavní výsledky a diskuse
Workflow umožnil identifikovat více než 33 000 fosfopeptidů, z nichž ~24 000 bylo kvantifikováno s lokalizační přesností nad 90 %. SMOAC metodika vykázala dvojnásobné zvýšení počtu identifikací oproti jednoduché TiO2 enrichi. Kvantifikace odhalila změny v signálních drahách jako mTOR, MAPK, Estrogen nebo Notch a detailní analýza fosforylace RAF1 (Ser259, Ser289, Ser296) ukázala podmíněné, místo-specifické modulační vzorce.
Přínosy a praktické využití metody
Multiplexní TMT11plex workflow umožňuje paralelní analýzu až 11 vzorků v jedné LC-MS/MS analýze, výrazně redukuje čas a zvyšuje datovou propustnost. Vysoká selektivita a lokalizační jistota fosfopozičních míst zlepšují kvalitu dat v biologickém a farmakologickém výzkumu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování zahrnuje rozšíření multiplexního značení nad 11 kanálů, integraci s dalšími posttranslačními modifikacemi, automatizaci SMOAC workflow a aplikace v klinickém proteomickém monitoringu. Vývoj softwarových nástrojů pro komplexní analýzu dat podpoří interpretaci signálních sítí.
Závěr
Kombinace TMT11plex značek, SMOAC obohacení a high pH RP frakcionace představuje robustní a efektivní platformu pro detailní kvantitativní analýzu fosfoproteomů. Nabízí vysokou hloubku pokrytí, citlivost a throughput, což umožňuje studium komplexních buněčných procesů.
Reference
- 1. Lombardi B, Rendell N, Edwards M, Katan M, Zimmermann JG. EuPA Open Proteom. 2015 Mar 1;6:10-15.
- 2. Erickson BK, Jedrychowski MP, McAlister GC, Everley RA, Kunz R, Gygi SP. Anal Chem. 2015 Jan 20;87(2):1241-9.
- 3. Viner R, Scigelova M, Zeller M, Oppermann M, Moehring T, Zabrouskov V. Thermo Fisher Scientific Application Note #566, 2012.
- 4. McAlister G, Huttlin EL, Haas W, Ting L, Jedrychowski MP, Rogers JC, Kuhn K, Pike I, Grothe RA, Blethrow JD, Gygi SP. Anal Chem. 2012;84:7469-7478.
- 5. Kall L, Canterbury J, Weston J, Noble WS, MacCoss M. Nature Methods. 2007;4:923-925.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Sequential enrichment using metal oxide affinity chromatography (SMOAC) to enhance phosphoproteome coverage for quantitative proteomic analysis
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 65381 Sequential enrichment using metal oxide affinity chromatography (SMOAC) to enhance phosphoproteome coverage for quantitative proteomic analysis Authors Jae Choi, Ryan Bomgarden, Bhavin Patel, Leigh Foster, Sergei Snovida, John C. Rogers Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA Introduction…
Klíčová slova
smoac, smoacphosphopeptides, phosphopeptidesphosphopeptide, phosphopeptideenrichment, enrichmentnta, ntasimac, simacfractionation, fractionationphosphorylation, phosphorylationphosphoproteome, phosphoproteomesequential, sequentialpierce, piercefbs, fbstmt, tmtthermo, thermoscientific
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
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