Deeper proteome coverage and faster throughput for low input samples on the Thermo Scientific Orbitrap Astral mass spectrometer
Aplikace | 2023 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza proteomů z velmi malých vstupních množství, včetně jednotlivých buněk, je klíčová pro porozumění heterogenitě biologických systémů. Moderní hmotnostní spektrometrie umožňuje získat hluboké proteomické pokrytí i z pikogramových vzorků, čímž otevírá nové možnosti ve výzkumu jediné buňky, biomarkerů a pokročilé QA/QC analýzy.
Cílem studie bylo vyhodnotit citlivost, pokrytí proteomu a výkonnost zpracování nízkých vstupních množství standardu Pierce HeLa protein digest na hmotnostním spektrometru Thermo Scientific Orbitrap Astral. Studie porovnávala přístupy data-independent acquisition (DIA) bez knihovny (directDIA) a s projektově specifickou spectral knihovnou.
Vzorky standardu HeLa digest byly naředěny na koncentrace od 50 pg po 10 ng a separovány na UHPLC systému Vanquish Neo (flow 0,2 µL/min) s kolónou µPAC Neo Low Load 50 cm. Vzorky prošly FAIMS Pro rozhraním pro potlačení pozadí, dále byly analyzovány Orbitrap Astral MS se synchronizovanými plnými Orbitrap skeny (MS1) a rychlými vysokorychlostními Astral MS2 skeny.
Optimalizace parametrů DIA izolace ukázala, že okno 20 m/z poskytuje nejlepší poměr počtu identifikovaných proteinů (~4 000 u 250 pg) a peptidů. Pro nízké množství vzorku byly ideální injekční časy MS2 40–50 ms. S optimalizovaným protokolem (80 vzorků/den) dosáhly identifikace:
Tato kombinace Orbitrap Astral hmotnostního spektrometru, UHPLC Vanquish Neo a FAIMS Pro rozhraní poskytuje:
Očekává se další rozvoj single-cell proteomiky s vyšší propustností a citlivostí. Integrace strojového učení pro in silico knihovny, rozšíření aplikací na modifikace proteinů (PTM) a nasazení v klinických vysokopropustných laboratořích jsou perspektivní směry.
Orbitrap Astral mass spectrometer v kombinaci s Vanquish Neo UHPLC a FAIMS Pro umožňuje robustní, rychlé a vysoce citlivé analýzy proteomů z velmi nízkých vstupních množství. Metoda poskytuje nadstandardní proteomické pokrytí a kvantitativní preciznost vhodnou pro single-cell studie a průmyslové aplikace.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza proteomů z velmi malých vstupních množství, včetně jednotlivých buněk, je klíčová pro porozumění heterogenitě biologických systémů. Moderní hmotnostní spektrometrie umožňuje získat hluboké proteomické pokrytí i z pikogramových vzorků, čímž otevírá nové možnosti ve výzkumu jediné buňky, biomarkerů a pokročilé QA/QC analýzy.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyhodnotit citlivost, pokrytí proteomu a výkonnost zpracování nízkých vstupních množství standardu Pierce HeLa protein digest na hmotnostním spektrometru Thermo Scientific Orbitrap Astral. Studie porovnávala přístupy data-independent acquisition (DIA) bez knihovny (directDIA) a s projektově specifickou spectral knihovnou.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky standardu HeLa digest byly naředěny na koncentrace od 50 pg po 10 ng a separovány na UHPLC systému Vanquish Neo (flow 0,2 µL/min) s kolónou µPAC Neo Low Load 50 cm. Vzorky prošly FAIMS Pro rozhraním pro potlačení pozadí, dále byly analyzovány Orbitrap Astral MS se synchronizovanými plnými Orbitrap skeny (MS1) a rychlými vysokorychlostními Astral MS2 skeny.
- UHPLC: Vanquish Neo Pump/Autosampler, kolóna µPAC Neo Low Load 50 cm
- Ionizace: EasySpray ion source, FAIMS Pro
- Hmotnostní spektrometr: Orbitrap Astral s Orbitrap analyzátorem (MS1) a Astral analyzátorem (MS2)
- Software: Spectronaut 17 s directDIA a projektově specifickou spectral knihovnou
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace parametrů DIA izolace ukázala, že okno 20 m/z poskytuje nejlepší poměr počtu identifikovaných proteinů (~4 000 u 250 pg) a peptidů. Pro nízké množství vzorku byly ideální injekční časy MS2 40–50 ms. S optimalizovaným protokolem (80 vzorků/den) dosáhly identifikace:
- 50 pg: ~2 600 proteinů, ~10 900 peptidů
- 250 pg: ~4 000 proteinů, ~19 000 peptidů
- 10 ng: ~6 600 proteinů, ~47 000 peptidů
Přínosy a praktické využití metody
Tato kombinace Orbitrap Astral hmotnostního spektrometru, UHPLC Vanquish Neo a FAIMS Pro rozhraní poskytuje:
- Vysokou citlivost a hluboké pokrytí proteomu z nízkých vstupních množství
- Rychlý režim 80 vzorků za den při zachování kvality dat
- Spolehlivou kvantitativní přesnost a preciznost pro biomarkerové studie a QA/QC
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj single-cell proteomiky s vyšší propustností a citlivostí. Integrace strojového učení pro in silico knihovny, rozšíření aplikací na modifikace proteinů (PTM) a nasazení v klinických vysokopropustných laboratořích jsou perspektivní směry.
Závěr
Orbitrap Astral mass spectrometer v kombinaci s Vanquish Neo UHPLC a FAIMS Pro umožňuje robustní, rychlé a vysoce citlivé analýzy proteomů z velmi nízkých vstupních množství. Metoda poskytuje nadstandardní proteomické pokrytí a kvantitativní preciznost vhodnou pro single-cell studie a průmyslové aplikace.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Deeper proteome coverage and faster throughput for single-cell samples on the Orbitrap Astral mass spectrometer
2024|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 002780 Omics Deeper proteome coverage and faster throughput for single-cell samples on the Orbitrap Astral mass spectrometer Goal Authors To assess proteome coverage and sample throughput performance for single-cell Tabiwang N. Arrey1, Santosh Renuse2, Jenny Ho ,…
Klíčová slova
astral, astralorbitrap, orbitrapdia, diamass, massfaims, faimswindow, windowspectrometer, spectrometerlibrary, librarydata, datamaximum, maximumdilution, dilutionhela, helathermo, thermoneo, neoprotein
High-resolution DIA proteomics workflow for single-cell samples on the Orbitrap Astral mass spectrometer
2024|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | TN003329 Mass spectrometry High-resolution DIA proteomics workflow for single-cell samples on the Orbitrap Astral mass spectrometer Authors Goal Tabiwang N. Arrey,1 Eugen Damoc,1 Assess proteome coverage and sample throughput performance for single-cell samples Bernard Delanghe,1 Fernanda Salvato,2…
Klíčová slova
astral, astraldia, diaorbitrap, orbitrapfaims, faimsproteome, proteomehela, helathermo, thermowindow, windowneo, neoscientific, scientificmass, massprotein, proteindigest, digestoptima, optimafiles
Enhanced sensitivity of the Orbitrap Astral Zoom mass spectrometer for deeper proteome coverage in single-cell proteomics
2025|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 004019 Proteomics Enhanced sensitivity of the Orbitrap Astral Zoom mass spectrometer for deeper proteome coverage in single-cell proteomics Authors Goal Tabiwang N. Arrey1, Anna Pashkova1, To assess proteome coverage, precision, quantitation accuracy, and sample throughput Bernard Delanghe…
Klíčová slova
astral, astralprotein, proteinzoom, zoomgroups, groupspeptides, peptidesorbitrap, orbitrapdirectdia, directdiafaims, faimsmedian, medianhela, helaproteome, proteomewere, wereproteomics, proteomicstogether, togetheramount
Orbitrap Astral mass spectrometer allows comprehensive proteome coverage at the single-cell level
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 003350 Omics Orbitrap Astral mass spectrometer allows comprehensive proteome coverage at the single-cell level Authors Highlights Haoran Huang , Zilu Ye , Min Huang , 1 2 1 • The automatic single cell sorting pretreatment method is…
Klíčová slova
protein, proteinlibrary, libraryhela, helagroups, groupsastral, astralcellenone, cellenoneorbitrap, orbitrapdia, diaproteome, proteomefaims, faimscell, cellpeptides, peptidesfree, freescientific, scientificscp