Ultra-high sensitive Single Cell Proteomics on the timsTOF Ultra
Postery | 2024 | Bruker | HUPOInstrumentace
Single-cell proteomika umožňuje detailní analýzu proteinového složení jednotlivých buněk, což je klíčové pro pochopení buněčné heterogenity v biologických a klinických vzorcích. Ultra-vysoká citlivost hmotnostní spektrometrie otevírá cestu k monitorování proteomů na úrovni jednotlivých buněk.
Cílem bylo vyvinout a vyhodnotit plně automatizovaný workflow pro single-cell proteomiku s maximální citlivostí a reprodukovatelností. Studie porovnává různé formáty vzorků (proteoCHIP vs. mikrotitrační destička), délky aktivních gradientů (10 a 22 minut) a analyzuje identifikaci proteinů u jednotlivých i skupin buněk (1–20 buněk HeLa, K562 diluce, různé subpopulace PBMC).
Vzorky:
1) K562 peptide dilution series:
Workflow nabízí hands-free a pipetovací-free přípravu vzorku s minimálními ztrátami, vysokou citlivostí a rychlostí analýzy. Metoda je vhodná pro studií buněčné heterogenity, biomarker discovery a průmyslové aplikace v QA/QC.
Představený plně automatizovaný workflow na platformě timsTOF Ultra dosahuje ultra-vysoké citlivosti pro single-cell proteomiku s vysokou reprodukovatelností i při extrémně nízkých hmotnostech vzorku. Metoda otevírá nové možnosti pro detailní studium buněčné heterogenity a aplikace v biomedicínském výzkumu.
© 2024 Bruker – For Research Use Only. Not For Clinical Procedures.
Iontová mobilita, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF
ZaměřeníProteomika
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Single-cell proteomika umožňuje detailní analýzu proteinového složení jednotlivých buněk, což je klíčové pro pochopení buněčné heterogenity v biologických a klinických vzorcích. Ultra-vysoká citlivost hmotnostní spektrometrie otevírá cestu k monitorování proteomů na úrovni jednotlivých buněk.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout a vyhodnotit plně automatizovaný workflow pro single-cell proteomiku s maximální citlivostí a reprodukovatelností. Studie porovnává různé formáty vzorků (proteoCHIP vs. mikrotitrační destička), délky aktivních gradientů (10 a 22 minut) a analyzuje identifikaci proteinů u jednotlivých i skupin buněk (1–20 buněk HeLa, K562 diluce, různé subpopulace PBMC).
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky:
- Automatizované osazení jednotlivých buněk platformou cellenONE® do proteoCHIP LF 48.
- Sušení ve formátu proteoCHIP a následné resuspendování funkcí dissolve v nanoElute 2 CTC autosampleru.
- LC na Aurora Rapid 75 μm × 5 cm kolonce (IonOpticks).
- timsTOF Ultra pracující v dia-PASEF režimu s aktivním gradientem 10 minut (80 SPD) nebo 22 minut (32 SPD).
- Spectronaut 18 s algoritmem directDIA+ v režimu bez metody vyhodnocení i s metodou vyhodnocení vztaženou k referenčním běhům (8 ng K562).
Hlavní výsledky a diskuse
1) K562 peptide dilution series:
- Detekce proteinových skupin až při 15,6 pg vstupního materiálu.
- Stabilní identifikační a kvantitativní výkony (CV <20 % i <10 %) až do nízkých nánogramových koncentrací.
- Identifikováno přes 1 700 proteinových skupin na jednu buňku.
- Reprodukovatelné výsledky mezi jednotlivými buňkami (nízká variabilita identifikací).
- PCA a heatmap ukazují jasné rozlišení buněčných typů podle proteomového profilu.
- Více než 4 000 proteinových skupin lze identifikovat u jednotlivých buněk s rozdílnými abundancemi specifickými pro subpopulaci.
Přínosy a praktické využití metody
Workflow nabízí hands-free a pipetovací-free přípravu vzorku s minimálními ztrátami, vysokou citlivostí a rychlostí analýzy. Metoda je vhodná pro studií buněčné heterogenity, biomarker discovery a průmyslové aplikace v QA/QC.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další miniaturizace a integrace přípravy vzorku přímo na mikrofluidních platformách.
- Spojování s prostorovou proteomikou (spatial proteomics) pro lokalizaci proteomů in situ.
- Nasazení v klinických studiích pro analýzu vzácných buněčných subpopulací a minimalizaci vzorkové hmoty.
- Využití vylepšených knihoven spekter a strojového učení pro hlubší identifikaci a kvantifikaci.
Závěr
Představený plně automatizovaný workflow na platformě timsTOF Ultra dosahuje ultra-vysoké citlivosti pro single-cell proteomiku s vysokou reprodukovatelností i při extrémně nízkých hmotnostech vzorku. Metoda otevírá nové možnosti pro detailní studium buněčné heterogenity a aplikace v biomedicínském výzkumu.
Reference
© 2024 Bruker – For Research Use Only. Not For Clinical Procedures.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
ASMS 2025, THP 663 Scaling-up low input spatial proteomics using Evosep Eno on the timsUltra AIP 1,000 30,000 µm2 regions: Epithelial (CDH1), B-cell (CD19) T-cell (CD3), Mixed (B / T-cell) Evosep Eno timsUltra AIP diaPASEF Spectronaut 19 1 2 3…
Klíčová slova
eno, enotimsultra, timsultraaip, aipevosep, evosepdirectdia, directdiaspd, spdepithelial, epithelialtonsil, tonsilcell, cellniches, nichesstroma, stromatissue, tissuespatial, spatialzone, zonecancer
Deeper proteome coverage and faster throughput for low-input and single cell samples on the Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer
2024|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 002879 Mass spectrometry Deeper proteome coverage and faster throughput for low-input and single cell samples on the Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer Authors Goal Fernanda Salvato1, Bernard Delanghe2, To assess proteome coverage and sample throughput for low…
Klíčová slova
protein, proteingroups, groupsascend, ascendpeptides, peptideslls, llsorbitrap, orbitraphela, helatribrid, tribridlibrary, libraryload, loaddia, diacellenone, cellenoneaverage, averagefaims, faimssearch
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
Pushing the boundaries for robust and high-throughput single cell analysis with Whisper Flow Technology powered by dia-PASEF
2023|Bruker|Postery
Pushing the boundaries for robust and high-throughput single cell analysis with Whisper Flow Technology powered by dia-PASEF Dorte B. Bekker-Jensen , Christoph Krisp², David Hartlmayr³, Anjali Seth³, Ole B. Hørning¹, Magnus Huusfeldt¹, Andreia Almeida⁴, Markus Lubeck², Gary Kruppa⁵, Jarrod Sandow⁴…
Klíčová slova
chip, chipgroups, groupscellenone, cellenonetransfer, transferevotips, evotipsprecursors, precursorssorted, sortedprotein, proteinhela, helapipette, pipettecalamari, calamariprotoype, protoypeseamless, seamlessrobust, robustproteochip