Novel bacterial classification method by MALDI-TOF MS based on ribosomal protein coding in S10-spc-alpha Operon at Strain level
Postery | 2013 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
Whole-cell MALDI-TOF MS představuje rychlou a jednoduchou proteomickou metodu pro identifikaci bakterií, ale tradiční proteinové otisky prstů neumožňují dostatečné rozlišení na úrovni kmenů. Strain-level typizace je klíčová pro sledování šíření patogenů, spolehlivou klasifikaci a kontrolu kvality v průmyslové a klinické praxi.
Cílem studie bylo vyvinout novou metodu S10-GERMS (S10-spc-alpha operon Gene Encoded Ribosomal Protein Mass Spectrum) pro fylogenetickou klasifikaci bakterie Pseudomonas syringae na úrovni pathovarů a kmenů. Metoda kombinuje cílenou analýzu ribozomálních proteinů kódovaných v operonu S10-spc-alpha s databází teoretických a experimentálních hmotností.
Pro diskriminaci P. syringae bylo vybráno 14 ribozomálních proteinů (L36, L30, L29, S17, S19, L23, L24, S14, S10, L22, L18, S13, S11, S08) kodovaných v operonu S10-spc-alpha. Dvě doplňkové podjednotky (S16, S12) zvýraznily rozlišovací schopnost na úrovni pathovarů.
Pomocí vytvořené databáze byla sedmice komerčně dostupných kmenů P. syringae úspěšně rozdělena do pěti skupin, které odpovídají jejich pathovarům. Výsledky potvrzují vysokou reprodukovatelnost i specifitu biomarkerů.
Metoda S10-GERMS efektivně rozšiřuje potenciál WC-MALDI-TOF MS pro diskriminaci bakterií na úrovni kmenů a pathovarů. Kombinace gene prom operonu S10-spc-alpha s hmotnostní analýzou ribozomálních proteinů umožňuje rychlou, přesnou a prakticky využitelnou typizaci.
MALDI, LC/MS, LC/TOF
ZaměřeníProteomika, Životní prostředí
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Whole-cell MALDI-TOF MS představuje rychlou a jednoduchou proteomickou metodu pro identifikaci bakterií, ale tradiční proteinové otisky prstů neumožňují dostatečné rozlišení na úrovni kmenů. Strain-level typizace je klíčová pro sledování šíření patogenů, spolehlivou klasifikaci a kontrolu kvality v průmyslové a klinické praxi.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout novou metodu S10-GERMS (S10-spc-alpha operon Gene Encoded Ribosomal Protein Mass Spectrum) pro fylogenetickou klasifikaci bakterie Pseudomonas syringae na úrovni pathovarů a kmenů. Metoda kombinuje cílenou analýzu ribozomálních proteinů kódovaných v operonu S10-spc-alpha s databází teoretických a experimentálních hmotností.
Použitá metodika
- Analýza bakteriálních kmenů pomocí WC-MALDI-TOF MS pro získání pozorovaných hmotností proteinů
- DNA sekvenování operonu S10-spc-alpha a překlad do aminokyselinových sekvencí
- Výpočet teoretických hmotností ribozomálních podjednotek (zohlednění ztráty N-koncového methioninu)
- Porovnání teoretických a pozorovaných hmotností pro vytvoření přesné pracovní databáze biomarkerů
- Typizace nových kmenů P. syringae na základě profilů vybraných ribozomálních proteinů
Použitá instrumentace
- Spektrometrie MALDI-TOF: AXIMA Performance (Shimadzu/Kratos)
- Režim ladění: lineární, pozitivní ionizace
- Matrix: sinapinová kyselina 10 mg/mL v 50 % acetonitrilu s 1 % TFA
- Příprava vzorku: resuspendované celky bakterií v TMA-I pufru, smíchání s matrix a nanesení na MALDI desku
Hlavní výsledky a diskuse
Pro diskriminaci P. syringae bylo vybráno 14 ribozomálních proteinů (L36, L30, L29, S17, S19, L23, L24, S14, S10, L22, L18, S13, S11, S08) kodovaných v operonu S10-spc-alpha. Dvě doplňkové podjednotky (S16, S12) zvýraznily rozlišovací schopnost na úrovni pathovarů.
Pomocí vytvořené databáze byla sedmice komerčně dostupných kmenů P. syringae úspěšně rozdělena do pěti skupin, které odpovídají jejich pathovarům. Výsledky potvrzují vysokou reprodukovatelnost i specifitu biomarkerů.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a jednodušší alternativa k nákladným metodám celogenomového sekvenování
- Možnost přiřazení hmotnostních signatur i u nesekvenovaných kmenů
- Využití ve sledování epidemiologie patogenů, potravinářských a farmaceutických kontaminací
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření databáze o další bakterie pro univerzálnější aplikaci
- Integrace s pokročilou bioinformatikou a strojovým učením pro automatizovanou klasifikaci
- Aplikace v klinické diagnostice detailní typizace rezistentních kmenů
Závěr
Metoda S10-GERMS efektivně rozšiřuje potenciál WC-MALDI-TOF MS pro diskriminaci bakterií na úrovni kmenů a pathovarů. Kombinace gene prom operonu S10-spc-alpha s hmotnostní analýzou ribozomálních proteinů umožňuje rychlou, přesnou a prakticky využitelnou typizaci.
Reference
- Pineda F.J. et al., Anal. Chem., 2003, 75, 3817–3822
- Teramoto K. et al., Anal. Chem., 2007, 79, 8712–8719
- Hotta Y. et al., J. Proteome Res., 2011, 9, 6722–6728
- Tamura H. et al., J. Am. Soc. Mass Spectrom., 2013; doi:10.1007/s13361-013-0627-8
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Characterization of the Lactobacillus Casei Group Based on Profiling of Ribosomal Proteins Coded in S10-spc-alpha Operons as Observed by MALDI-TOF MS
2013|Shimadzu|Technické články
C146-E244 Technical Report Characterization of the Lactobacillus Casei Group Based on Profiling of Ribosomal Proteins Coded in S10-spc-alpha Operons as Observed by MALDI-TOF MS Keisuke Shima1, Hiroaki Sato2, Moriya Ohkuma3, Hiroto Tamura4 A b s tra c t: The taxonomy…
Klíčová slova
spc, spcmaldi, malditof, tofstrain, strainribosomal, ribosomalgroup, grouptolerans, toleransstrains, strainscasei, caseiparacasei, paracaseigenetic, geneticlactobacillus, lactobacillusaxima, aximaalpha, alphaobserved
Performance Evaluation of Microbial Identification Using a Benchtop MALDI-TOF MS
2026|Shimadzu|Aplikace
Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometer MALDI-TOF MS Microbial Identification Software Application News Performance Evaluation of Microbial Identification Using a Benchtop MALDI-TOF MS Yumi Unno, Tomonori Oshikawa, Kanae Teramoto User Benefits Microbial species can be identified with high accuracy…
Klíčová slova
very, verybacillus, bacillushigh, highstaphylococcus, staphylococcusacinetobacter, acinetobactermicrococcus, micrococcuslactobacillus, lactobacillusmicrobialtrack, microbialtrackmicrobial, microbialmaldi, maldilactiplantibacillus, lactiplantibacilluslatilactobacillus, latilactobacilluslacticaseibacillus, lacticaseibacillusidentification, identificationlapidilactobacillus
MALDI-MS Proteotyping of Cutibacterium Acnes
2020|Shimadzu|Aplikace
Application News MALDI-TOF Mass Spectrometry MALDI-MS Proteotyping of Cutibacterium Acnes No. B114 Introduction Experiment C. acnes is a major member of human skin commensal type of bacteria. The members of C. acnes are classified into three types, I,…
Klíčová slova
biomarker, biomarkersubtype, subtypesubtypes, subtypesstrains, strainsantitoxin, antitoxiniii, iiiemstat, emstatcsbd, csbdproteins, proteinsproteotyping, proteotypingstrain, strainmasses, massescluster, clusterribosomal, ribosomalmaldi
Identification of Acinetobacter Species Using MicrobialTrack and Benchtop MALDI-TOF MS
2026|Shimadzu|Aplikace
MALDI-TOF Mass Spectrometer MALDI-TOF MS Microbial Identification Software Application News Identification of Acinetobacter Species Using MicrobialTrack and Benchtop MALDI-TOF MS Kanae Teramoto, Takashi Nishikaze User Benefits Acinetobacter species, previously difficult to distinguish, can now be identified with high accuracy.…
Klíčová slova
acinetobacter, acinetobactermaldi, maldivery, verybaylyi, baylyibouvetii, bouvetiinosocomialis, nosocomialispittii, pittiimicrobial, microbialradioresistens, radioresistenscalcoaceticus, calcoaceticusjohnsonii, johnsoniihigh, hightof, tofresampling, resamplinginquiry