LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Decipher intricate glycoproteins using data-independent acquisition-proton transfer charge reduction and native top-down mass spectrometry

Technické články | 2024 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/MS/MS, LC/MS, LC/Orbitrap, LC/HRMS
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Massová spektrometrie nativních proteomů včetně postupů data-independent acquisition proton transfer charge reduction (DIA-PTCR) a nativního top-down MS představuje zásadní krok pro detailní charakterizaci glykoproteinů. Podrobné mapování glykosylace virů, jako je SARS-CoV-2, je klíčové pro vývoj vakcín a terapeutik, neboť PTM modifikace ovlivňují afinitu k receptorům a imunitní rozpoznání.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo demonstrovat kombinaci DIA-PTCR s nativním top-down MS na platformách Thermo Scientific Orbitrap Tribrid (Ascend a Eclipse) pro:
  • rozlišení složitých proteoform glykoproteinu fetuin (hFet),
  • charakterizaci nukleokapsidového proteinu (Nc) a receptor-binding domény (RBD) spike proteinu SARS-CoV-2,
  • určení globálního profilu glykosylace celého spike trimeru.


Použitá metodika a instrumentace


Pro přípravu vzorků byla použita 200 mM roztok amoniakálního octanu a buffer exchange pomocí Amicon Ultra filtrů. Analýzy probíhaly na:
  • Thermo Scientific Orbitrap Ascend Structural Biology Tribrid MS (MS1, DIA-PTCR),
  • Thermo Scientific Orbitrap Eclipse Tribrid MS (nativní top-down ETD/EThcD/HCD),
  • software Thermo Scientific BioPharma Finder 5.0 pro dekonvoluci a přiřazení proteoform.


Hlavní výsledky a diskuse


  • hFet: DIA-PTCR přidalo k původním 29 MS1 přiřazením přes 300 proteoform, zlepšilo separaci nabíjecích stavů a S/N díky kvadrupólové izolaci a PTCR. Top-down ETD prokázalo připojení řetězců disulfidovou vazbou (C32–C358).
  • Nc protein: DIA-PTCR odhalilo monomerní (49 kDa) a dimerní formy (∼100 kDa) s adukty a potenciálními PTM. Top-down ETD identifikovalo N-terminální tajný tag (3 686,68 Da) a odhalilo flexibilní N-terminus a dimerizační C-terminus.
  • RBD: Po štěpení N-glykanů PNGase F klesla střední hmotnost z ∼31,8 kDa na 27,6 kDa (zničení Hex9HexNAc10dHex3). DIA-PTCR při rozlišení 480 000 umožnilo přiřazení hlavních O-glykosylací a dvou sekvenčních variant s posunem +70 Da.
  • Spike protein (S): Díky DIA-PTCR (5 Th izolace + 5 ms PTCR) se monomer 160–200 kDa jasně dekonvolvoval, odhalily se trimerní formy a nečistoty (70 a 144 kDa).


Přínosy a praktické využití metody


Spojení DIA-PTCR se nativním top-down MS poskytuje rychlé a přesné stanovení hmotnostních profilů vysoce heterogenních glykoproteinů, umožňuje detailní mapování PTM a strukturu proteoform bez nutnosti digesce. Metoda usnadňuje charakterizaci bioterapeutik, virových antigenních cílů a monitorování kvality ve farmaceutickém vývoji.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření vysokorozlišovací DIA-PTCR na celoprotomické analýzy buněčných lyzátů a časově rozlišenou kinetiku PTM. Integrace s umělou inteligencí pro automatizované přiřazování proteoform a propojení s ion mobility MS posílí strukturálně-funkční interpretaci.

Závěr


Studie prokázala, že rozšířená kvadrupólová izolace a PTCR významně zlepšují selektivitu, citlivost a rozlišení proteoform glykoproteinů. Komplexní workflow DIA-PTCR plus nativní top-down MS umožňuje detailní charakterizaci PTM, struktury a heterogenity glykoproteinů způsobem, který je náročný pro běžné techniky.

Reference


  1. Huguet R., et al. Proton transfer charge reduction enables high-throughput top-down analysis of large proteoforms. Analytical Chemistry 2019, 91(24):15732–15739.
  2. Schachner L.F., et al. Exposing the molecular heterogeneity of glycosylated biotherapeutics. Nature Communications 2024, 15(1):3259.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Thermo Scientific Orbitrap Eclipse Tribrid mass spectrometer
Thermo Scientific Orbitrap Eclipse Tribrid mass spectrometer
2020|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Go beyond today’s discovery Orbitrap Eclipse Tribrid mass spectrometer Go beyond today’s discovery When complex analytical questions require a definitive answer, you need a powerful and versatile solution that will allow you to accurately resolve subtle differences, distinguish the right…
Klíčová slova
ptcr, ptcrlll, lllsearch, searchsps, spsreal, realprotein, proteinproteoforms, proteoformsnative, nativellll, llllcell, celltribrid, tribridfaims, faimsligand, ligandllllllll, llllllllmass
Orbitrap Ascend Structural Biology Tribrid mass spectrometer
Orbitrap Ascend Structural Biology Tribrid mass spectrometer
2024|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
up le Sca your structural analysis Orbitrap Ascend Structural Biology Tribrid mass spectrometer Scale up insight from complex native structures Unlock the intricacies of complex molecular structures Built to meet the demands of structural biology, the Thermo Scientific™ Orbitrap™ Ascend…
Klíčová slova
ascend, ascendptcr, ptcrstructural, structuralbiology, biologytribrid, tribridnative, nativeorbitrap, orbitrappsms, psmsmass, massscale, scalecross, crossproteoforms, proteoformssearch, searchprofessor, professorreal
In-depth characterization of monoclonal antibodies
In-depth characterization of monoclonal antibodies
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Technical note | 003318 Biopharma In-depth characterization of monoclonal antibodies Intact mass analysis and middle-down mass spectrometry approaches on an Orbitrap Ascend BioPharma Tribrid mass spectrometer Authors Goal Jingjing Huang, Christopher Mullen, To assess the performance of the Thermo Scientific™…
Klíčová slova
trastuzumab, trastuzumabsubunits, subunitsintact, intactuvpd, uvpdactivation, activationtype, typeethcd, ethcdarb, arbmass, massorbitrap, orbitrapascend, ascendparameters, parametersfragmentation, fragmentationscan, scantrue
Analytical solutions for biopharmaceutical characterization and control
Analytical solutions for biopharmaceutical characterization and control
2021|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Analytical solutions for biopharmaceutical characterization and control Your partner on every step of your journey Together we can address the challenges of biotherapeutic drug development Your molecules are complex Biotherapeutics such as monoclonal antibodies, biosimilars, antibody-drug conjugates, and nucleotide-based therapies…
Klíčová slova
characterization, characterizationdiscovery, discoveryworkflows, workflowsmonitoring, monitoringdevelopment, developmentprocess, processanalytical, analyticalmass, massorbitrap, orbitrapuhplc, uhplcvanquish, vanquishdigest, digestpeptide, peptideintact, intactanalysis
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.