High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Exploris 480 mass spectrometer for accurate label-free quantitation
Postery | 2024 | Thermo Fisher Scientific | ASMSInstrumentace
Label-free kvantitativní proteomika založená na data-independent acquisition (DIA) na vysokorozlišovacích Orbitrap Exploris 480 přístrojích umožňuje rychlé a reprodukovatelné měření tisíců proteinů současně. Optimalizace DIA protokolů pro různé délky chromatografických gradientů (60, 30, 9 minut) je klíčová pro vysokou průchodnost vzorků bez ztráty hloubky proteomického pokrytí a kvantitativní přesnosti.
Hlavním cílem bylo navrhnout a validovat tzv. Velocity DIA workflow pro label-free kvantitaci na Orbitrap Exploris 480 MS v kombinaci s Vanquish Neo UHPLC a µPAC Neo kolonkou. Studie porovnala dvě režimy nastavení: maximální identifikace (Max ID) a maximální kvantita (Max Quan) při gradientech 9, 30 a 60 minut. Pro modelové testy byly použity standardy HeLa, E. coli a kvasinkové proteiny v různých poměrech.
Vzorky HeLa, E. coli a kvasinek byly připraveny ve 0,1 % kyselině mravenčí a smíchány v poměrech 325 ng, 100–25 ng a 75–150 ng. Rozdělení gradientů:
Chromatografie: přímá injekce na 50 cm µPAC Neo kolonce, Vanquish Neo UHPLC, průtok 350 nL/min.
Hmotnostní spektrometrie: Orbitrap Exploris 480 v DIA módu, volitelně s rozhraním FAIMS Pro (napětí –45 V).
Softwarové zpracování: Spectronaut (v18) s directDIA, DIA-NN (v1.8.1), Proteome Discoverer (v3.1.0.618) s CHIMERYS.
Gradient 9 minut (Max ID) umožnil detekci přes 5 500 proteinových skupin s dobrou kvantitativní reprodukovatelností. Režim Max Quan poskytl vyšší přesnost kvantifikace (CV ~6 %) i při extrémně rychlém průchodu.
Gradient 30 minut vedl k >6 300 identifikovaným proteinům (CV ~5 %) a umožnil vyváženost mezi hloubkou pokrytí a průchodností.
Gradient 60 minut odhalil více než 7 400 proteinů s vynikající přesností (<4 % CV) díky vyšší kapacitě nálože (500 ng).
Aktivace FAIMS Pro vedla k ~5% zvýšení počtu identifikovaných proteinů, ale s mírným snížením pokrytí peptidů.
Analýza tříproteomové směsi prokázala věrné zachycení očekávaných poměrů lidských, bakteriálních a kvasinkových proteinů.
Díky kombinaci krátkých i dlouhých gradientů a spolupráci s automatizovaným AccelerOme platformou lze dosáhnout:
Očekávané směry rozvoje zahrnují:
Velocity DIA workflow na Orbitrap Exploris 480 v kombinaci s µPAC Neo UHPLC nabízí vyvážené řešení pro vysokou průchodnost i hloubku proteomického pokrytí. Optimalizované gradienty, volitelná FAIMS Pro a pokročilý softwarový arsenál zajišťují robustní a přesnou label-free kvantitaci pro potřeby akademického i průmyslového výzkumu.
Kevin Yang, Julia Kraegenbring, Jingjing Huang, Julian Saba, Amirmansoor Hakimi: High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Exploris 480 mass spectrometer for accurate label-free quantitation. Thermo Fisher Scientific, 2024.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníVýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Label-free kvantitativní proteomika založená na data-independent acquisition (DIA) na vysokorozlišovacích Orbitrap Exploris 480 přístrojích umožňuje rychlé a reprodukovatelné měření tisíců proteinů současně. Optimalizace DIA protokolů pro různé délky chromatografických gradientů (60, 30, 9 minut) je klíčová pro vysokou průchodnost vzorků bez ztráty hloubky proteomického pokrytí a kvantitativní přesnosti.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo navrhnout a validovat tzv. Velocity DIA workflow pro label-free kvantitaci na Orbitrap Exploris 480 MS v kombinaci s Vanquish Neo UHPLC a µPAC Neo kolonkou. Studie porovnala dvě režimy nastavení: maximální identifikace (Max ID) a maximální kvantita (Max Quan) při gradientech 9, 30 a 60 minut. Pro modelové testy byly použity standardy HeLa, E. coli a kvasinkové proteiny v různých poměrech.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky HeLa, E. coli a kvasinek byly připraveny ve 0,1 % kyselině mravenčí a smíchány v poměrech 325 ng, 100–25 ng a 75–150 ng. Rozdělení gradientů:
- Ultra-high throughput: 9 minut
- Krátký průchod: 30 minut
- Dlouhý průchod: 60 minut
Chromatografie: přímá injekce na 50 cm µPAC Neo kolonce, Vanquish Neo UHPLC, průtok 350 nL/min.
Hmotnostní spektrometrie: Orbitrap Exploris 480 v DIA módu, volitelně s rozhraním FAIMS Pro (napětí –45 V).
Softwarové zpracování: Spectronaut (v18) s directDIA, DIA-NN (v1.8.1), Proteome Discoverer (v3.1.0.618) s CHIMERYS.
Hlavní výsledky a diskuse
Gradient 9 minut (Max ID) umožnil detekci přes 5 500 proteinových skupin s dobrou kvantitativní reprodukovatelností. Režim Max Quan poskytl vyšší přesnost kvantifikace (CV ~6 %) i při extrémně rychlém průchodu.
Gradient 30 minut vedl k >6 300 identifikovaným proteinům (CV ~5 %) a umožnil vyváženost mezi hloubkou pokrytí a průchodností.
Gradient 60 minut odhalil více než 7 400 proteinů s vynikající přesností (<4 % CV) díky vyšší kapacitě nálože (500 ng).
Aktivace FAIMS Pro vedla k ~5% zvýšení počtu identifikovaných proteinů, ale s mírným snížením pokrytí peptidů.
Analýza tříproteomové směsi prokázala věrné zachycení očekávaných poměrů lidských, bakteriálních a kvasinkových proteinů.
Přínosy a praktické využití metody
Díky kombinaci krátkých i dlouhých gradientů a spolupráci s automatizovaným AccelerOme platformou lze dosáhnout:
- Vysokopropustného screeningu biomarkerů
- Monitoringu proteinových změn v biotechnologii a farmacii
- Analýzy složitých bakteriálních a kvasinkových vzorků s vysokou citlivostí
- Minimalizace operátorských variací díky automatizaci přípravy vzorků
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje zahrnují:
- Integrované multi-omics workflow kombinující proteomiku s lipidomikou a metabolomikou
- Využití umělé inteligence pro prediktivní optimalizaci DIA parametrů
- Rozšíření FAIMS technologií pro selektivnější filtraci iontů
- Aplikace v klinických studiích s ultra-nízkou náloží vzorků, včetně biopsií a tekuté biopsie
Závěr
Velocity DIA workflow na Orbitrap Exploris 480 v kombinaci s µPAC Neo UHPLC nabízí vyvážené řešení pro vysokou průchodnost i hloubku proteomického pokrytí. Optimalizované gradienty, volitelná FAIMS Pro a pokročilý softwarový arsenál zajišťují robustní a přesnou label-free kvantitaci pro potřeby akademického i průmyslového výzkumu.
Reference
Kevin Yang, Julia Kraegenbring, Jingjing Huang, Julian Saba, Amirmansoor Hakimi: High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Exploris 480 mass spectrometer for accurate label-free quantitation. Thermo Fisher Scientific, 2024.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Exploris 480 mass spectrometer for accurate label-free quantitation 
2024|Thermo Fisher Scientific|Postery
P-I-0109 High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Exploris 480 mass spectrometer for accurate label-free quantitation Kevin Yang1, Julia Kraegenbring2, Julian Saba3, Maciej Bromirski4 and Amirmansoor Hakimi1 1Thermo Fisher Scientific, San Jose, California, USA, 2Thermo Fisher Scientific, (Bremen) GmbH,…
Klíčová slova
faims, faimsdia, diaproteome, proteomespectronaut, spectronautthermo, thermoneo, neodiscoverer, discovererscientific, scientificchimerys, chimerysprotein, proteinquantitation, quantitationvelocity, velocitycoverage, coveragedata, datathroughput
High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation 
2024|Thermo Fisher Scientific|Postery
LFQ-DIA High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation Kevin Yang1, Julia Kraegenbring2, Jingjing Huang1, Julian Saba3, and Amirmansoor Hakimi1 1Thermo Fisher Scientific, San Jose, California, USA, 2Thermo Fisher Scientific, (Bremen) GmbH,…
Klíčová slova
dia, diafaims, faimsascend, ascendproteome, proteomespectronaut, spectronautworkflow, workflowvelocity, velocitychimerys, chimerysorbitrap, orbitrapthermo, thermoquantitation, quantitationcoverage, coveragetribrid, tribriddiscoverer, discovererprotein
High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend MultiOmics Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation
2024|Thermo Fisher Scientific|Postery
P-I-0146 High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend MultiOmics Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation Kevin Yang1, Julia Kraegenbring2, Jingjing Huang1, Julian Saba3, and Amirmansoor Hakimi1 1Thermo Fisher Scientific, San Jose, California, USA, 2Thermo Fisher Scientific, (Bremen)…
Klíčová slova
faims, faimsdia, diaproteome, proteomeascend, ascendorbitrap, orbitrapspectronaut, spectronauttribrid, tribridthermo, thermoscientific, scientificvelocity, velocitydiscoverer, discovererquantitation, quantitationchimerys, chimerysprotein, proteinworkflow
High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation
2024|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 002616 Omics High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation Goal Authors Kevin Yang , Julia Kraegenbring , To develop and assess qualitative and quantitative performance of label-free Julian…
Klíčová slova
faims, faimsproteome, proteomeascend, ascenddia, diaorbitrap, orbitraptribrid, tribridneo, neolfq, lfqequilibration, equilibrationchimerys, chimeryswindow, windowworkflow, workflowhela, helaspectronaut, spectronautprotein