QUANTITATIVE NON-ANTIBODY AFFINITY LC-MS/MS ANALYSIS OF GLYCOPROTEINS
Postery | 2024 | Waters | MSACLInstrumentace
Analytika glykoproteinů hraje klíčovou roli v diagnostice onkologických a virových markerů. Bottom-up LC-MS přístupy čelí proměnlivé glykosylaci, nesnadné digesci a nízkým koncentracím analyzovaných proteinů v komplexních vzorcích.
Studie si klade za cíl optimalizovat kombinovanou deglycosylaci a proteolytickou digesci glykoproteinů a porovnat efektivitu afinitního obohacení pomocí protilátek, Affimerů a molekulárně imprintovaných polymerů. Modelovými proteiny byly karcinoembryonální antigen CEA, CA-125 a SARS-CoV-2 Spike protein.
Metodu tvoří následující kroky: afinitní obohacení na magnetických nosičích, denaturace, redukce a alkylace přímo na povrchu nosiče a následná společná inkubace s PNGase F a trypsinem pro odstraňování N-glykánů a proteolytickou digesci. Po eluci byla provedena chromatograficko-hmotnostní analýza v režimu MRM.
Vylepšený protokol nabízí výrazné navýšení citlivosti a spolehlivosti kvantitativní analýzy glykoproteinů v klinicky relevantních koncentracích. Alternativní afinitní reagencie jako Affimery a MIP rozšiřují možnosti výběru sond a mohou nahradit či doplnit klasické protilátky.
Optimalizace kombinované deglycosylace a proteolytické digesce značně zvyšuje výkon bottom-up LC-MS/MS analýzy glykoproteinů. Affimery a MIP reagencie se osvědčily jako efektivní alternativy k tradičním protilátkám v kvantitativních aplikacích.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Analytika glykoproteinů hraje klíčovou roli v diagnostice onkologických a virových markerů. Bottom-up LC-MS přístupy čelí proměnlivé glykosylaci, nesnadné digesci a nízkým koncentracím analyzovaných proteinů v komplexních vzorcích.
Cíle a přehled studie
Studie si klade za cíl optimalizovat kombinovanou deglycosylaci a proteolytickou digesci glykoproteinů a porovnat efektivitu afinitního obohacení pomocí protilátek, Affimerů a molekulárně imprintovaných polymerů. Modelovými proteiny byly karcinoembryonální antigen CEA, CA-125 a SARS-CoV-2 Spike protein.
Použitá metodika a instrumentace
Metodu tvoří následující kroky: afinitní obohacení na magnetických nosičích, denaturace, redukce a alkylace přímo na povrchu nosiče a následná společná inkubace s PNGase F a trypsinem pro odstraňování N-glykánů a proteolytickou digesci. Po eluci byla provedena chromatograficko-hmotnostní analýza v režimu MRM.
- Afinitní reagencie: komerční protilátky, Affimery, molekulárně imprintované polymery (MIP)
- Digesce: trypsin a PNGase F aplikované simultánně
- Detekce: LC-MS/MS v režimu Multiple Reaction Monitoring na přístroji Xevo TQ-XS spojeném s ACQUITY UPLC I-Class
- Podpůrné techniky: ELISA pro předběžnou validaci, SDS-PAGE pro kontrolu čistoty
Hlavní výsledky a diskuse
- Zapojení PNGase F do protokolu zvýšilo signál CEA více než 100000× ve srovnání s digescí bez odstraňování glykánů.
- Pro CA-125 byla pozorována 10–50násobná citlivostní zlepšení; kvůli nejednoznačné epitopové struktuře však nebylo afinitní obohacení dále rozpracováno.
- Affimerové a protilátkové sondy poskytly srovnatelnou afinitní účinnost, avšak vyžadovaly individuální optimalizaci podmínek a vykazovaly mírné nespecifické vazby.
- MIP vybrané pro SARS-CoV-2 Spike prokázaly specifickou a kvantitativní odezvu; deglycosylace neměla výrazný vliv vzhledem k nízké glykosylaci standardního proteinu.
- Zavedení PNGase F do přípravy vzorku nezpůsobilo žádné negativní vedlejší reakce a bylo kompatibilní s automatizovanýmimagnetickými protokoly.
Přínosy a praktické využití metody
Vylepšený protokol nabízí výrazné navýšení citlivosti a spolehlivosti kvantitativní analýzy glykoproteinů v klinicky relevantních koncentracích. Alternativní afinitní reagencie jako Affimery a MIP rozšiřují možnosti výběru sond a mohou nahradit či doplnit klasické protilátky.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Systematická charakterizace epitopů CA-125 pro přesné afinitní cílení
- Rozšíření platformy MIP a Affimer pro další glykoproteiny a biomarkery
- Automatizace celého workflow pro vysokopropustné klinické aplikace
- Vývoj nových obohacovacích povrchů minimalizujících nespecifické vazby
Závěr
Optimalizace kombinované deglycosylace a proteolytické digesce značně zvyšuje výkon bottom-up LC-MS/MS analýzy glykoproteinů. Affimery a MIP reagencie se osvědčily jako efektivní alternativy k tradičním protilátkám v kvantitativních aplikacích.
Reference
- Shamsuddin SH Jayne DG Tomlinson DC McPherson MJ Millner PA Selection and characterisation of Affimers specific for CEA recognition Sci Rep 2021 11 744
- Bossi A Bonini F Turner AP Piletsky SA Molecularly imprinted polymers for the recognition of proteins the state of the art Biosens Bioelectron 2007 22 1131-1137
- Van Puyvelde J et al Cov2MS An Automated and Quantitative Matrix-Independent Assay for Mass Spectrometric Measurement of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein Anal Chem 2022 94 17379-17387
- Waters Corporation Xevo ACQUITY UPLC I-Class UPLC and MS trademarks Waters
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
QUANTITATIVE EVALUATION OF AFFIMER AND MOLECULAR IMPRINTED POLYMER AFFINITY GLYCOPROTEINS ANALYSIS BY MULTIPLE REACTION MONITORING LC-MS/MS
2024|Waters|Postery
QUANTITATIVE EVALUATION OF AFFIMER AND MOLECULAR IMPRINTED POLYMER AFFINITY GLYCOPROTEINS ANALYSIS BY MULTIPLE REACTION MONITORING LC-MS/MS Billy J Molloy1, Christian Tiede 2, T Lewis Adams 2, Darren C Tomlinson 2, Oliver Huseyin 3, Francesco Canfarotta 3, Alan Thomson 3, Johannes…
Klíčová slova
spike, spikeprotein, proteindigestion, digestionaffinity, affinityimmobilised, immobilisedenrichment, enrichmentmip, mipaffimer, affimermips, mipswere, wereoptimization, optimizationbinding, bindingmrm, mrmgraphically, graphicallypngase
Initial Development of SARS-CoV-2 Antigen Assay Using BAMS Technology and MALDI-TOF
2020|Bruker|Aplikace
Abundance Mass (m/z) Initial Development of SARS-CoV-2 Antigen Assay Using BAMS Technology and MALDI-TOF This work is focused on the development of a new SARS-CoV-2 spike glycoprotein assay based on Bead Assisted Mass Spectrometry (BAMS) assay platform with detection by…
Klíčová slova
microflex, microflexbams, bamsrapiflex, rapiflextof, tofassay, assaymaldi, maldibruker, brukerdevelopment, developmentglycoprotein, glycoproteinsmart, smartcoverage, coverageaffimer, affimerusing, usingbead, beadmeasurements
An urgent need for expanded virus research
2020|Thermo Fisher Scientific|Technické články
WHITE PAPER 65880 An urgent need for expanded virus research The role of mass spectrometry in understanding virus structure and function If we needed any additional evidence that virus research is an important area to emphasize, the severe acute respiratory…
Klíčová slova
virus, virusviral, viralprotein, proteinhost, hostimmune, immuneinteractions, interactionsproteins, proteinsmhc, mhchdx, hdxglycosylation, glycosylationpeptides, peptidesvaccine, vaccinestructural, structuralmembrane, membranecell
Comprehending COVID-19: Maximizing LC-MS Detection Dynamic Range for Multiple Reaction Monitoring Based SARS-CoV-2 Analysis
2020|Waters|Aplikace
Application Note Comprehending COVID-19: Maximizing LC-MS Detection Dynamic Range for Multiple Reaction Monitoring Based SARS-CoV-2 Analysis Laurence Van Oudenhove, Jan Claereboudt, Rowan Moore, Hans Vissers, Bart Van Puyvelde, Simon Daled, Dieter Deforce, Katleen Van Uytfanghe, Steve Silvester, Sally Hannam, Donald…
Klíčová slova
mrm, mrmcov, covxevo, xevospike, spikepeptide, peptideacquity, acquitymasslynx, masslynxgeest, geestgupta, guptaleong, leongaverage, averageamount, amountresponse, responselevels, levelscoronavirus