Improving de novo sequencing methods and post translational modification screening tools for the analysis of complex protein mass spectra
Postery | 2025 | Bruker | ASMSInstrumentace
Top-down hmotnostní spektrometrie umožňuje detailní identifikaci sekvencí proteinů a jejich posttranslačních modifikací, což je klíčové pro porozumění proteoformám v biologickém a farmaceutickém výzkumu. S rostoucí složitostí hmotnostních spekter je nezbytné mít efektivní softwarové nástroje pro spolehlivé získání sekvenčních informací a lokalizaci modifikací.
Cílem studie je prezentovat dvě hlavní vylepšení softwaru OmniScape: optimalizovaný algoritmus de novo sekvenování pro top-down MS data a novou ultrarychlou workflow pro screening posttranslačních modifikací (PTM). Autoři demonstrují výkon metod na spektrech AMPK-β a karboanhydrázy II měřených na přístrojích Bruker.
Implementace nového de novo algoritmu a ultrarychlého PTM screeningu v OmniScape zásadně zlepšuje rychlost a kvalitu top-down hmotnostní spektrometrie, což umožňuje efektivní studium komplexních proteinových struktur a jejich modifikací.
Software
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Top-down hmotnostní spektrometrie umožňuje detailní identifikaci sekvencí proteinů a jejich posttranslačních modifikací, což je klíčové pro porozumění proteoformám v biologickém a farmaceutickém výzkumu. S rostoucí složitostí hmotnostních spekter je nezbytné mít efektivní softwarové nástroje pro spolehlivé získání sekvenčních informací a lokalizaci modifikací.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie je prezentovat dvě hlavní vylepšení softwaru OmniScape: optimalizovaný algoritmus de novo sekvenování pro top-down MS data a novou ultrarychlou workflow pro screening posttranslačních modifikací (PTM). Autoři demonstrují výkon metod na spektrech AMPK-β a karboanhydrázy II měřených na přístrojích Bruker.
Použitá metodika a instrumentace
- Softwarové moduly implementovány v C++ s kombinací bruteforce a heuristického přístupu pro PTM screening.
- De novo sekvenování využívá OmniWaveTM algoritmus pro přesné deisotoping.
- Homologie založená identifikace proteinů probíhá pomocí MS-BLAST.
- Hmotnostní spektrometry: ScimaX MRMS a maXis II ETD (Bruker) pro generování top-down spekter.
Hlavní výsledky a diskuse
- PTM screening analyzuje miliardy proteoform za sekundy a lokalizuje modifikace s vysokou přesností.
- Vylepšený de novo algoritmus generuje delší a přesnější sekvenční tagy, což vede k vyšším skóre v MS-BLAST a lepší identifikaci proteinů.
- Korelace typů fragmentů a různých nábojových stavů zvyšuje jistotu směrování sekvenčních tagů a kvalitu výsledků.
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazné zkrácení doby analýzy s nárůstem rychlosti zpracování spekter více než desetinásobně.
- Zvýšená citlivost a spolehlivost identifikace proteinů v komplexních biologických vzorcích.
- Vhodnost workflow pro biotechnologický a farmaceutický výzkum, QA/QC i klinické aplikace.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace strojového učení pro vylepšení heuristických metod a adaptivní nastavení parametrů.
- Rozšíření databází proteoform a modifikací pro komplexnější screening.
- Adaptace workflow pro analýzu glyko- a lipidových modifikací a klinické diagnostické systémy.
- Implementace cloudových řešení pro paralelní zpracování velkých datových objemů.
Závěr
Implementace nového de novo algoritmu a ultrarychlého PTM screeningu v OmniScape zásadně zlepšuje rychlost a kvalitu top-down hmotnostní spektrometrie, což umožňuje efektivní studium komplexních proteinových struktur a jejich modifikací.
Reference
- Kosmopoulou M. et al. Improving de novo sequencing methods and post translational modification screening tools for the analysis of complex protein mass spectra. Bruker, 2025.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
AS M S 2 0 2 5 W P - 5 7 8 In-Depth Protein Sequence Verification by TIMS-enabled MALDI Top-Down Sequencing Detlev Suckau1, George Alevizos2, Georgia Orfanoudaki2, Guillaume NH3 Evers1, Arndt Asperger1 1Bruker Daltonics GmbH & Co. KG, Bremen,…
Klíčová slova
tims, timsmaldi, maldisequencing, sequencingisd, isdsequence, sequencenovo, novoswissprot, swissprotaktkp, aktkpalpap, alpapclvkg, clvkgdwlng, dwlngemtkn, emtknesngq, esngqevkfn, evkfnfypsd
Thermo Scientific Proteome Discoverer software
2022|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
The intelligent protein informatics platform Thermo Scientific Proteome Discoverer software Transform proteomics mass spectrometry data into insights Thermo Scientific™ Proteome Discoverer™ software enables comprehensive proteomics data processing workflows empowered by artificial intelligence. • Powerful and flexible framework: Optimized analysis for…
Klíčová slova
inferys, inferysrescoring, rescoringdiscoverer, discovererproteome, proteomepsms, psmschimerys, chimerysworkflows, workflowspeptides, peptideslfq, lfqsearch, searchpeptide, peptidetmt, tmtsequest, sequestproteomics, proteomicsconsensus
Complete de novo sequencing of a human immunoglobulin G using multiple enzyme digests and LC-ESI-QTOF-MS/MS analysis
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Complete de novo sequencing of a human immunoglobulin G using multiple enzyme digests and LC-ESI-QTOF-MS/MS analysis Detailed method for antibody de novo sequencing Abstract The development of monoclonal antibody-based biotherapeutics requires the determination of the full protein sequence. The cloning…
Klíčová slova
novo, novosequencing, sequencingantibody, antibodysequence, sequenceqtof, qtofwere, wereenzyme, enzymehomology, homologysequenced, sequencedmonoclonal, monoclonalbruker, brukercemos, cemospeaks, peakspeptide, peptidemanually
Applying cDDA-eXd on a timsOmni to the analysis of the Fab regions of antibodies originating from human serum
2025|Bruker|Postery
Applying cDDA-eXd on a timsOmni to the analysis of the Fab regions of antibodies originating from human serum Simon Ollivier1,2, Manuel Bauer5, Dina Schuster1,2, Athanasios Smyrnakis3, Jan Fiala1,2, Stuart Pengelley4, Oliver Raether4, Mariangela Kosmopoulou3, Detlev Suckau4, Jean-François Greisch1,5, Dimitris Papanastasiou3…
Klíčová slova
timsomni, timsomnicdda, cddafabs, fabsomnitrap, omnitrapprotein, proteintzb, tzbecd, ecdcharge, chargeheterogeneity, heterogeneityproteoform, proteoformproteoforms, proteoformsregions, regionscam, camions, ionsoriginating