SERUM PROTEOMICS OF COVID-19 SAMPLES ANALYSED BY LIQUID CHROMATOGRAPHY AND SELECT SERIESTM CYCLICTM ION MOBILITY MASS SPECTROMETER
Postery | 2023 | Waters | ASMSInstrumentace
Analýza proteomu séra pacientů s COVID-19 umožňuje identifikovat biomarkery spojené s průběhem onemocnění a podpořit klinickou stratifikaci nemocných. Metoda založená na kapalinové chromatografii v kombinaci s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií se selektivní iontovou mobilitou nabízí vysokou robustnost a reprodukovatelnost požadovanou pro rutinní klinické aplikace.
Cílem studie bylo porovnat proteomické vzorky séra od pacientů s těžkým a mírným průběhem COVID-19. V analytické části byly použity nestrukturované směsi tryptických peptidů z poolovaných vzorků, zachycující reprezentativní skupiny nemocných. Studie hodnotila schopnost metody rozlišit dvě skupiny nemocných pomocí vícerozměrné statistiky.
Pro cohortu více než 400 hospitalizovaných dospělých s COVID-19 byly vytvořeny pooly šesti vzorků pro mírné a těžké případy a QC pool. Příprava vzorků zahrnovala:
Chromatografie:
Hmotnostní spektrometrie:
Zpracování dat proběhlo v Progenesis QI for Proteomics a ProteinLynx Global Server proti UniProtKB Human s FDR 1 %, následně analýza v MetaboAnalyst 5.0 a TIBCO Spotfire.
Vícerozměrná analýza (PCA) prokázala jasnou separaci skupin těžkého a mírného průběhu COVID-19. Identifikováno bylo 268 proteinových skupin, z nichž statisticky významně diferencované proteiny zahrnovaly:
QC vzorky vykázaly konzistentní výkon metody (<3 ppm odchylky), což potvrzuje robustnost přístupu.
Metoda nabízí:
Další kroky zahrnují rozšíření analýzy na individuální vzorky napříč celou kohortou s bohatou klinickou metadátou. Integrace s genomickými a metabolomickými daty může vést k lepší charakterizaci patofyziologie COVID-19 a identifikaci terapeutických cílů. Vývoj standardizovaných protokolů pro klinickou praxi umožní nasazení této platformy pro rutinní diagnostiku a monitorování.
Studie prokázala, že LC-HDMSE s cyklickou iontovou mobilitou je účinný nástroj pro profilování proteomu séra pacientů s COVID-19 a umožňuje rozlišení závažnosti onemocnění na základě selektivních biomarkerů. Metoda vykazuje vysokou citlivost, přesnost a reproducibilitu.
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika, Klinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Analýza proteomu séra pacientů s COVID-19 umožňuje identifikovat biomarkery spojené s průběhem onemocnění a podpořit klinickou stratifikaci nemocných. Metoda založená na kapalinové chromatografii v kombinaci s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií se selektivní iontovou mobilitou nabízí vysokou robustnost a reprodukovatelnost požadovanou pro rutinní klinické aplikace.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo porovnat proteomické vzorky séra od pacientů s těžkým a mírným průběhem COVID-19. V analytické části byly použity nestrukturované směsi tryptických peptidů z poolovaných vzorků, zachycující reprezentativní skupiny nemocných. Studie hodnotila schopnost metody rozlišit dvě skupiny nemocných pomocí vícerozměrné statistiky.
Použitá metodika a instrumentace
Pro cohortu více než 400 hospitalizovaných dospělých s COVID-19 byly vytvořeny pooly šesti vzorků pro mírné a těžké případy a QC pool. Příprava vzorků zahrnovala:
- Redukci, alkylaci a tryptickou digesci v přítomnosti RapiGest SF surfaktantu.
- Rozředění digesátů a injekci 7× zředěných vzorků na LC systém.
Chromatografie:
- ACQUITY Premier UPLC s CSH C18 kolónou 2.1×100 mm, 1.7 µm, gradient 5–35 % ACN/20 min, 150 µl/min, 55 °C.
Hmotnostní spektrometrie:
- SELECT SERIES Cyclic IMS v režimu HDMSE (alternace nízké a vysoké kolizní energie 20–46 eV, pozitivní ionizace, m/z 50–1990).
- Capilární napětí 2.2 kV, zdroj 100 °C, lockmass [Glu1]-fibrinopeptid B.
Zpracování dat proběhlo v Progenesis QI for Proteomics a ProteinLynx Global Server proti UniProtKB Human s FDR 1 %, následně analýza v MetaboAnalyst 5.0 a TIBCO Spotfire.
Hlavní výsledky a diskuse
Vícerozměrná analýza (PCA) prokázala jasnou separaci skupin těžkého a mírného průběhu COVID-19. Identifikováno bylo 268 proteinových skupin, z nichž statisticky významně diferencované proteiny zahrnovaly:
- C-reaktivní protein (CRP) silně upregulovaný v těžké skupině.
- Glutathion peroxidázu (GPX) významně deplekovanou u vážnějších případů.
QC vzorky vykázaly konzistentní výkon metody (<3 ppm odchylky), což potvrzuje robustnost přístupu.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Vysokou kapacitu pro analýzu neodštěpených sérových vzorků s minimální přípravou.
- Robustní kvantifikaci v analytickém režimu LC-MS s iontovou mobilitou.
- Schopnost odhalit biologicky relevantní změny proteomického profilu související se závažností nemoci.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další kroky zahrnují rozšíření analýzy na individuální vzorky napříč celou kohortou s bohatou klinickou metadátou. Integrace s genomickými a metabolomickými daty může vést k lepší charakterizaci patofyziologie COVID-19 a identifikaci terapeutických cílů. Vývoj standardizovaných protokolů pro klinickou praxi umožní nasazení této platformy pro rutinní diagnostiku a monitorování.
Závěr
Studie prokázala, že LC-HDMSE s cyklickou iontovou mobilitou je účinný nástroj pro profilování proteomu séra pacientů s COVID-19 a umožňuje rozlišení závažnosti onemocnění na základě selektivních biomarkerů. Metoda vykazuje vysokou citlivost, přesnost a reproducibilitu.
Reference
- World Health Organization. WHO Coronavirus (COVID-19) Dashboard, 2022.
- Hughes et al. Waters Application Note 720007414.
- Lennon et al. J Proteome Res. 2021;20(3):1705–1715.
- Silva et al. Mol Cell Proteomics. 2006;5(1):144–156.
- Ali. J Med Virol. 2020;92(11):2409–2411.
- Taylor & Radding. Front Nutr. 2020;7:143.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
DELVING DEEPER INTO THE METABOLOME WITH CYCLIC IMS, SUB PPM MASS ACCURACY AND HIGH RESOLUTION MASS SPECTROMETRY
2022|Waters|Postery
DELVING DEEPER INTO THE METABOLOME WITH CYCLIC IMS, SUB PPM MASS ACCURACY AND HIGH RESOLUTION MASS SPECTROMETRY Adam M King1; Eleanor Matthews2; Matthew E Daly2; Martin Palmer1; Mike McCullagh1; Lee A Gethings1,2; Angela Simpson2; Stephen Fowler2; Timothy Felton2; Robert Plumb3;…
Klíčová slova
mrt, mrtims, imscyclic, cyclicmass, massseries, seriesmetabolomic, metabolomicerror, erroracetylcarnitine, acetylcarnitineselect, selecthilic, hilicplasma, plasmataurochenodeoxycholate, taurochenodeoxycholateresolution, resolutionseparation, separationimsn
LC-MS for detection of SARS-CoV-2 viral and host proteins
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 65974 LC-MS for detection of SARS-CoV-2 viral and host proteins Authors: Kruthi Suvarna1, Medha Gayathri J Pai1, Sanjeeva Srivastava1, Debadeep Bhattacharyya2, Kerry Hassell2 Indian Institute of Technology, Bombay, Powai, Mumbai, India 2 Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA,…
Klíčová slova
severe, severeswab, swabviral, viralnasopharyngeal, nasopharyngealproteins, proteinshost, hostpeptide, peptidetargeted, targetedclinicians, cliniciansnstpgssr, nstpgssrfgg, fggsrm, srmarea, areadgiiwvategalntpk, dgiiwvategalntpkpeptides
Discovering hidden depths: high-throughput proteomics study for enhanced biomarker discovery on Orbitrap Astral Mass Spectrometer
2024|Thermo Fisher Scientific|Postery
P-II-0715 Discovering hidden depths: high-throughput proteomics study for enhanced biomarker discovery on Orbitrap Astral Mass Spectrometer Kevin Yang1, Amarjeet Flora2, Bhavin Patel2, Khatereh Motamedchaboki1, Stephanie Samra1, and Amirmansoor Hakimi1 1Thermo Fisher Scientific, San Jose, California, U.S.A. 2Thermo Fisher Scientific, Rockford,…
Klíčová slova
female, femaleastral, astralwhite, whiteorbitrap, orbitrapcancer, cancerinfection, infectionblack, blackmale, malelymphoma, lymphomacohort, cohortplasma, plasmahealthy, healthyspectrometer, spectrometerbiomarker, biomarkerovarian
CYCLIC ION MOBILITY ENABLED MASS SPECTROMETER AND APPLICATION TO HIGH THROUGHPUT PLASMA PROTEOMICS
2021|Waters|Postery
CYCLIC ION MOBILITY ENABLED MASS SPECTROMETER AND APPLICATION TO HIGH THROUGHPUT PLASMA PROTEOMICS Christopher J. Hughes1, Lee A. Gethings1, Ammara Muazzam2 and Paul Townsend2 1. Waters Corporation, Wilmslow, UK; 2. University of Manchester, Manchester, UK INTRODUCTION METHODS Prostate cancer is…
Klíčová slova
proteomics, proteomicsims, imscyclic, cyclicpqip, pqipmobility, mobilityplasma, plasmaproteomic, proteomicmetabonanalyst, metabonanalystprogenesistm, progenesistmpca, pcacancer, cancerdisease, diseasethroughput, throughputdata, datadifferent