Offline tandem MSn workflows on the timsOmni platform for deep sequencing of intact proteins and mAbs
Postery | 2025 | Bruker | ASMSInstrumentace
Top-down hmotnostní spektrometrie (TDMS) poskytuje přímou analýzu celých proteinů a monoklonálních protilátek (mAbs) bez nutnosti enzymatické štěpné hydrolýzy. Díky této metodě lze získat komplexní pohled na proteoformy, průběh disulfidových vazeb a post-translační modifikace. Hlavní překážky širšího použití zahrnují rozložení signálu do mnoha nábojových stavů, nízký poměr signálu k šumu a omezené pokrytí sekvence.
Cílem studie bylo implementovat offline vícestupňové (MSn) workflow na platformě timsOmni pro detailní „deep sequencing“ nedenaturovaných intactních proteinů a mAbs. Autoři představují kombinaci in-source CID (isCID), elektronové perkusační metody (ECD/EID) a kolizně aktivovaného rozkladu po redukce náboje (RCID), aby maximalizovali sekvenční pokrytí a mapovali disulfidické vazby.
Vzorek: NISTmAb v 3,3 μM roztoku H2O/ACN (50:50) s 0,1 % kyselinou mravenčí.
Ionizace: nanoESI zdroj NEOS (Bruker).
MSn workflow:
Implementované isCID-MSn postupy vedly k výraznému nárůstu sekvenčního pokrytí intactních LC a HC subjednotek:
Workflow ukázal synergii mezi různými aktivacemi a schopnost přesně mapovat disulfidické vazby.
Navržené offline MSn postupy umožňují:
Očekává se další integrace s kapalinovou chromatografií online, zvýšení kapacity akumulace iontů, zdokonalení softwarové podpory a využití strojového učení pro rychlejší a automatizované zpracování dat. Platforma může být klíčová pro charakterizaci komplexních proteinů, biosimilars a nových terapeutických protilátek.
Offline isCID-MSn workflow na timsOmni platformě nabízí robustní přístup k detailní analýze intactních proteinů a mAbs. Kombinace isCID, ECD/EID a RCID významně zvyšuje sekvenční pokrytí a umožňuje přesné mapování disulfidických vazeb, což je zásadní pro biofarmaceutické aplikace.
Nejsou uvedeny žádné externí literární zdroje.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS, Iontová mobilita, Software
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Top-down hmotnostní spektrometrie (TDMS) poskytuje přímou analýzu celých proteinů a monoklonálních protilátek (mAbs) bez nutnosti enzymatické štěpné hydrolýzy. Díky této metodě lze získat komplexní pohled na proteoformy, průběh disulfidových vazeb a post-translační modifikace. Hlavní překážky širšího použití zahrnují rozložení signálu do mnoha nábojových stavů, nízký poměr signálu k šumu a omezené pokrytí sekvence.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo implementovat offline vícestupňové (MSn) workflow na platformě timsOmni pro detailní „deep sequencing“ nedenaturovaných intactních proteinů a mAbs. Autoři představují kombinaci in-source CID (isCID), elektronové perkusační metody (ECD/EID) a kolizně aktivovaného rozkladu po redukce náboje (RCID), aby maximalizovali sekvenční pokrytí a mapovali disulfidické vazby.
Použitá metodika
Vzorek: NISTmAb v 3,3 μM roztoku H2O/ACN (50:50) s 0,1 % kyselinou mravenčí.
Ionizace: nanoESI zdroj NEOS (Bruker).
MSn workflow:
- isCID (in-source CID) pro uvolnění podjednotek a N-terminálních fragmentů.
- ps.MS2 isCID pro generování b-typových fragmentů.
- ps.MS3 ECD/EID (50 ms) pro tvorbu c- a a-iontů a částečnou redukci intrachain disulfidů.
- ps.MS4 RCID pro kolizní štěpení nábojem redukovaných iontů (ECnoD) a finální mapování svorek.
Použitá instrumentace
- timsOmni platforma s vysokorychlostním ortogonálním akceleračním TOF analyzátorem (OA-TOF).
- Kvadrupólový hmotnostní filtr a Omnitrap pro akumulaci a řízenou aktivaci iontů.
- NanoESI zdroj NEOS a pokovené otevřené kapiláry (Humanix Cellomics).
- Software OmniScape pro interpretaci MSn dat.
Hlavní výsledky a diskuse
Implementované isCID-MSn postupy vedly k výraznému nárůstu sekvenčního pokrytí intactních LC a HC subjednotek:
- ps.MS2 isCID: ~45 % pokrytí LC, ~41 % pokrytí HC.
- ps.MS3 ECD/EID: úplné sekvenční informace v oblasti CDR3 a částečná redukce prvních disulfidů.
- ps.MS4 RCID: až 83 % pokrytí oblastí vázajících svorky, 88 % kombinované b-ionty.
Workflow ukázal synergii mezi různými aktivacemi a schopnost přesně mapovat disulfidické vazby.
Přínosy a praktické využití metody
Navržené offline MSn postupy umožňují:
- Hluboké sekvenční pokrytí intactních mAbs bez chemické redukce.
- Mapování disulfidových vazeb pro zajištění kvality biofarmaceutik.
- Rozšíření možností QA/QC a charakterizace proteoform v průmyslových i výzkumných laboratořích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další integrace s kapalinovou chromatografií online, zvýšení kapacity akumulace iontů, zdokonalení softwarové podpory a využití strojového učení pro rychlejší a automatizované zpracování dat. Platforma může být klíčová pro charakterizaci komplexních proteinů, biosimilars a nových terapeutických protilátek.
Závěr
Offline isCID-MSn workflow na timsOmni platformě nabízí robustní přístup k detailní analýze intactních proteinů a mAbs. Kombinace isCID, ECD/EID a RCID významně zvyšuje sekvenční pokrytí a umožňuje přesné mapování disulfidických vazeb, což je zásadní pro biofarmaceutické aplikace.
Reference
Nejsou uvedeny žádné externí literární zdroje.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Advances in hardware design and function of the new timsOmni MS platform
2025|Bruker|Postery
AS MS 2 0 2 5 – M P 4 7 1 Advances in hardware design and function of the new timsOmni MS platform D. Papanastasiou1; A. Smyrnakis1; M. Kosmopoulou1; A. Grigoriadis1; I. Orfanopoulos1; N. Manolis1; I. Panagiotopoulos1; R. Gioves1;…
Klíčová slova
eid, eidecd, ecdtims, timstimsomni, timsomniciu, ciuactivation, activationexd, exdelectron, electronomnitrap, omnitrapaccu, accuion, ionplatform, platformacq, acqunfolding, unfoldingcollisional
Location, Location, Location… Native Top-Down Mass Spectrometry Provides Binding Site Information for Protein-Ligand and Protein- Protein Interactions
2026|Bruker|Postery
T HP 645 ASM S 2026 Location, Location, Location… Native Top-Down Mass Spectrometry Provides Binding Site Information for Protein-Ligand and ProteinProtein Interactions Results and Discussion High density electron beam from hot cathode 1Fasmatech Science & Technology, Chalandri, Greece; 2Bruker…
Klíčová slova
heme, hementdms, ntdmsbinding, bindingligand, ligandtexd, texdmyoglobin, myoglobinproteinprotein, proteinproteinholo, holotimsomni, timsomnimonomer, monomerexd, exddehydrogenase, dehydrogenasemalate, malateinvolved, involvedfragments
Top‐Down Mapping of Protein Modifications by Multimodal MSⁿ on the New timsOmni Platform
2025|Bruker|Postery
Top‐Down Mapping of Protein Modifications by Multimodal MSⁿ on the New timsOmni Platform Francis Berthias1, Nurgül Bilgin2, Athanasios Smyrnakis3, Mariangela Kosmopoulou3, Christian Albers4, Jasmin Mecinović2, Dimitris Papanastasiou3, and Ole N. Jensen1 1 Department of Biochemistry and Molecular Biology; 2 Department…
Klíčová slova
rcid, rcidecd, ecdeid, eidartkq, artkqatkaa, atkaaggkgl, ggkglgkgga, gkggakrhrk, krhrkprkql, prkqlrksap, rksapsgrgk, sgrgktarks, tarkstggka, tggkaakrkt, akrktflenv
Advanced Native and Top-Down MSⁿ Workflows on the timsOmni Platform Enable Deep Structural Analysis of Membrane Protein Complexes
2026|Bruker|Postery
AS M S 2 0 2 6 – W P 6 6 1 Advanced Native and Top-Down MSⁿ Workflows on the timsOmni Platform Enable Deep Structural Analysis of Membrane Protein Complexes Jeremy Norris1; Abraham O Oluwole2,3; Mariangela Kosmopoulou4; Dodge Baluya1;…
Klíčová slova
iscid, iscidmsⁿ, msⁿbamd, bamdstructural, structuralhexadecyl, hexadecylpalmitoyl, palmitoylrcid, rcidoleoyl, oleoyllipid, lipidenrichment, enrichmentmembrane, membranegroup, groupsubunits, subunitsmsn, msndown
