All-in-one Data-Processing and Interactive Visualizations of Lipid LC-HRMS/MS Data using LipidMatch 4.0

Význam tématu

Studium lipidových drah poskytuje zásadní poznatky o patofyziologii řady onemocnění, a proto má lipidomika klíčový význam při objevování biomarkerů a pochopení molekulárních mechanismů chorob.

Cíle a přehled studie

Cílem je představit LipidMatch 4.0, software pro komplexní a automatizované zpracování LC-HRMS a LC-HRMS/MS dat se zaměřením na vysokou jistotu anotací lipidů, interaktivní rozhraní a objevování nových lipidových druhů.

Použitá metodika a instrumentace

• Analytická platforma: Agilent 6546 Q-TOF spojený s Agilent 1290 Infinity II LC
• Chromatografie: Reverzní fáze na Poroshell 120 EC-C18 (3,0×100 mm, 2,7 µm); fáze A = voda:methanol (9:1), fáze B = acetonitril:methanol:isopropanol (2:3:5), obě s 10 mM amonium acetátem
• Režimy sběru dat: datově řízený (DDA), iterativní vyloučení DDA (IE-DDA) a cílený MS/MS
• Software pro zpracování: Agilent Mass Profiler, MZMine, Profinder, LipidMatch Flow a LipidMatch Modular
• Příprava vzorků: extrakce lipidu z AML K562 buněk, analýza jednotlivých, pooling a blank kontrol

Hlavní výsledky a diskuse

• Knihovna obsahuje přes 300 000 lipidových druhů s fragmentačními daty a substrukturálními anotacemi
• Falešná pozitivita anotací je pod 5 %
• Interaktivní nástroje (homologické řady, izotopové vzory, fragmentační filtry) identifikovaly desítky dosud neanalyzovaných lipidů
• Praktická ukázka na AML K562 odhalila nové lipidové profily ovlivněné léčebnými kombinacemi

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaná a rychlá anotace lipidů s vysokou přesností zefektivňuje laboratorní workflow, zkracuje dobu analýzy a rozšiřuje pokrytí lipidového profilu pro výzkum, QA/QC a klinické aplikace.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace strojového učení a rozšíření knihoven pro prediktivní anotace
• Reálná doba zpracování a online vizualizace datasetů
• Aplikace v klinických studiích, personalizované medicíně a farmakometabolomice

Závěr

LipidMatch 4.0 poskytuje komplexní řešení pro zpracování a interaktivní analýzu lipidomických dat, zvyšuje pokrytí lipidového spektra, minimalizuje manuální zásahy a podporuje objev nových biomarkerů.

Reference

• Koelmel J., Stelben P., Brooks B. et al. All-in-one Data-Processing and Interactive Visualizations of Lipid LC-HRMS/MS Data using LipidMatch 4.0. ASMS 2023, ThP 327.