Proteomic Analysis of Cell Surface Proteins with Improved Specificity of Enrichment
Postery | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Izolace a analýza proteinů na povrchu buněk je klíčová pro pochopení buněčné signalizace, adheze a transportu látek. Standardní biotinylace často vede k netargetovanému označení vnitrobuněčných proteinů, což znesnadňuje identifikaci skutečných membránových markerů. Studie přináší vylepšenou metodiku, která snižuje pozadí kontaminantů a zachovává kompatibilitu s hmotnostní spektrometrií.
Autoři si kladli za cíl optimalizovat protokol značení povrchových proteinů aminoskupinovou biotinylací tak, aby byla minimalizována vnitrobuněčná kontaminace a zároveň zachován dobrý výtěžek pro následnou LC-MS analýzu. Nový postup byl porovnán se stávajícím komerčním kitu Thermo Fisher Pierce™ v buňkách HeLa, A549 a HCT-116.
Buňky byly značené 0,25 mg/mL Sulfo-NHS-SS-Biotinem, poté promyté, lyzované v detergentním pufru a biotinylované proteiny byly zachyceny na NeutrAvidin agaróze. Klíčové úpravy protokolu:
Nový protokol významně snížil množství vnitrobuněčných kontaminantů až trojnásobně, přičemž výtěžek povrchových proteinů byl srovnatelný nebo vyšší. Klíčové nálezy:
Nový postup přináší silně zlepšenou selektivitu membránových proteinů, redukci pozadí a plnou kompatibilitu s hmotnostní spektrometrií. Umožňuje efektivní využití malého množství materiálu, zkrácení doby přípravy a spolehlivou identifikaci povrchových markerů pro farmakologický screening, biomarkerové studie a monitorování změn povrchového proteomu.
Další vylepšení mohou zahrnovat automatizaci protokolu, použití nových biotinových analogů, rozšíření na single-cell proteomiku či kombinaci s obrazovou cytometrií. Integrace s kvantitativními metodami (TMT, SILAC) a adaptace na klinické vzorky mohou otevřít cestu k objevování biomarkerů a validaci terapeutických cílů.
Vyvinutý protokol pro izolaci povrchových proteinů představuje významné zlepšení specificity a zachování výtěžku pro MS analýzu. Snížení vnitrobuněčného pozadí a univerzální použitelnost posilují jeho hodnotu pro základní i aplikovaný výzkum.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Izolace a analýza proteinů na povrchu buněk je klíčová pro pochopení buněčné signalizace, adheze a transportu látek. Standardní biotinylace často vede k netargetovanému označení vnitrobuněčných proteinů, což znesnadňuje identifikaci skutečných membránových markerů. Studie přináší vylepšenou metodiku, která snižuje pozadí kontaminantů a zachovává kompatibilitu s hmotnostní spektrometrií.
Cíle a přehled studie
Autoři si kladli za cíl optimalizovat protokol značení povrchových proteinů aminoskupinovou biotinylací tak, aby byla minimalizována vnitrobuněčná kontaminace a zároveň zachován dobrý výtěžek pro následnou LC-MS analýzu. Nový postup byl porovnán se stávajícím komerčním kitu Thermo Fisher Pierce™ v buňkách HeLa, A549 a HCT-116.
Použitá metodika a instrumentace
Buňky byly značené 0,25 mg/mL Sulfo-NHS-SS-Biotinem, poté promyté, lyzované v detergentním pufru a biotinylované proteiny byly zachyceny na NeutrAvidin agaróze. Klíčové úpravy protokolu:
- odstranění quenchovacího kroku
- snížení množství činidla o 50 %
- zkrácení inkubačních časů o 20–30 min
- nový detergent v lyzačním pufru pro lepší solubilizaci vícečetných transmembránových proteinů
Hlavní výsledky a diskuse
Nový protokol významně snížil množství vnitrobuněčných kontaminantů až trojnásobně, přičemž výtěžek povrchových proteinů byl srovnatelný nebo vyšší. Klíčové nálezy:
- Výtěžek peptidů v novém protokolu činil 10–14 µg na misek, u starého kitu 92 µg (většinou vnitrobuněčné proteiny).
- Podíl povrchových proteinů mezi 100 nejhojnějšími byl u nového protokolu 86–92 %; starý protokol obohacoval i cytosolické tubuliny a aktin.
- Počet identifikovaných povrchových proteinů se zvýšil pětinásobně, zatímco vnitrobuněčných se snížil čtyřnásobně.
- Strukturní klasifikace ukázala konzistentní zastoupení jednopřechodných, vícečetných transmembránových, GPI-ukotvených a ECM proteinů ve všech třech buněčných liniích.
Přínosy a praktické využití metody
Nový postup přináší silně zlepšenou selektivitu membránových proteinů, redukci pozadí a plnou kompatibilitu s hmotnostní spektrometrií. Umožňuje efektivní využití malého množství materiálu, zkrácení doby přípravy a spolehlivou identifikaci povrchových markerů pro farmakologický screening, biomarkerové studie a monitorování změn povrchového proteomu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vylepšení mohou zahrnovat automatizaci protokolu, použití nových biotinových analogů, rozšíření na single-cell proteomiku či kombinaci s obrazovou cytometrií. Integrace s kvantitativními metodami (TMT, SILAC) a adaptace na klinické vzorky mohou otevřít cestu k objevování biomarkerů a validaci terapeutických cílů.
Závěr
Vyvinutý protokol pro izolaci povrchových proteinů představuje významné zlepšení specificity a zachování výtěžku pro MS analýzu. Snížení vnitrobuněčného pozadí a univerzální použitelnost posilují jeho hodnotu pro základní i aplikovaný výzkum.
Reference
- Benton B., Snovida S., Herting K., Zhu H., Rogers J.C., Kaboord B. Proteomic Analysis of Cell Surface Proteins with Improved Specificity of Enrichment. Thermo Fisher Scientific, 2018.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
An optimized enrichment strategy for improved mass spec analysis of chemically crosslinked peptides
2018|Thermo Fisher Scientific|Postery
An optimized enrichment strategy for improved mass spec analysis of chemically crosslinked peptides Leigh Foster1, Ryan Bomgarden1, Erum Raja1, Chris Etienne1, Rosa Viner2, John Rogers1 1Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL; 2Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA Heat Protein Recovery (Background…
Klíčová slova
aadsbso, aadsbsocrosslinked, crosslinkedbiotinylation, biotinylationultralink, ultralinkstreptavidin, streptavidindsso, dssoneutravidin, neutravidincrosslinks, crosslinksbsa, bsapeptides, peptidesdsbso, dsbsohela, helaenrichment, enrichmentagarose, agaroseavidin
Quantitative Profiling of DNA Damage Response Proteins Using iTRAQ Labeling and the LTQ Orbitrap XL
2008|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 445 Quantitative Profiling of DNA Damage Response Proteins Using iTRAQ Labeling and the LTQ Orbitrap XL Rosa Viner,1 Ryan Bomgarden,2 Terry Zhang,1 Michael Major,2 and Vlad Zabrouskov1 1 Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA; 2Thermo Fisher Scientific, Rockford,…
Klíčová slova
itraq, itraqcamptothecin, camptothecindna, dnaltq, ltqtubulin, tubulinphosphoprotein, phosphoproteindamage, damageproteins, proteinslysate, lysatereporter, reporterwhole, wholelabeling, labelingorbitrap, orbitrapcell, cellthermo
Protein sample preparation and quantitation for mass spectrometry
2017|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Protein sample preparation and quantitation for mass spectrometry Reagents, consumables, instrumentation, and software for proteomics research Contents Introduction 4 Workflows 8 Protein sample preparation Introduction Sample lysis and protein extraction Pierce Mass Spec Sample Prep Kit for Cultured…
Klíčová slova
protein, proteinpierce, piercepeptide, peptideproteins, proteinspeptides, peptidesspin, spinkit, kitenrichment, enrichmentthermo, thermoquantitation, quantitationmass, massdigestion, digestionscientific, scientificyes, yessample
Sample preparation for mass spectrometry
2014|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Thermo Scientific Pierce Products for Mass Spectrometry Sample Preparation sample preparation for mass spectrometry Tools and reagents to extract, digest, enrich and clean up proteins and peptides table of contents Thermo Scientific Pierce Products for Mass Spectrometry Sample Preparation Introduction…
Klíčová slova
pierce, pierceprotein, proteininhibitor, inhibitorphosphatase, phosphataseprotease, proteaseenrichment, enrichmentkit, kitthermo, thermoscientific, scientificspin, spinstain, stainordering, orderingproteins, proteinsdigestion, digestionpeptide