Unveiling hidden protein depths: a high-throughput plasma proteomics workflow for enhanced biomarker discovery on Orbitrap Astral MS
Postery | 2024 | Thermo Fisher Scientific | HUPOInstrumentace
Analýza plazmatických proteinů je klíčová pro identifikaci biomarkerů v raných stádiích onemocnění. Díky snadné dostupnosti vzorku a citlivosti LC-MS metod poskytuje hluboký pohled do nízce až středně expresovaných proteinů, což je zásadní pro převodní (translační) výzkum a vývoj diagnostických postupů.
Cílem bylo vytvořit a porovnat řadu vysoce výkonných, rutinně automatizovaných workflow pro analýzu plazmy na Orbitrap Astral MS v režimu label-free DIA. Studie zahrnuje různé přístupy přípravy vzorku (obohacení, deplece, nenarušená plazma) a různé rychlosti analýzy (16–100 vzorků/den) s cílem maximalizovat proteomické pokrytí při zachování přesné kvantifikace.
Metodika zahrnovala:
Workflowy dosáhly následujícího proteomického pokrytí a přesnosti (CV):
Výsledky demonstrují, že kombinace optimalizované přípravy vzorku a vysoké citlivosti Orbitrap Astral významně rozšiřuje množství detekovaných proteinů a zajišťuje vysokou reprodukovatelnost.
Očekává se další zvyšování rychlosti analýz při zachování hloubky pokrytí díky pokročilým separačním materiálům a algoritmům strojového učení pro analýzu DIA dat. Integrace plně automatizovaných robotických systémů a rozvoj kyber-fyzikálních laboratoří umožní masivní kohortní studie a personalizovanou medicínu.
Vyvinuté workflowy na Orbitrap Astral MS nabízejí bezprecedentní hloubku plazmatického proteomu s vysokou přesností a variabilitou throughputu. Kombinace obohacení, deplece i nenarušené analýzy poskytuje flexibilní a efektivní přístup pro biomarkerové studie.
Yang K. et al. Unveiling hidden protein depths: a high-throughput plasma proteomics workflow for enhanced biomarker discovery on Orbitrap Astral MS. Thermo Fisher Scientific, 2024. PO147-2024-EN.
LC/MS, LC/Orbitrap, LC/HRMS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika, Klinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza plazmatických proteinů je klíčová pro identifikaci biomarkerů v raných stádiích onemocnění. Díky snadné dostupnosti vzorku a citlivosti LC-MS metod poskytuje hluboký pohled do nízce až středně expresovaných proteinů, což je zásadní pro převodní (translační) výzkum a vývoj diagnostických postupů.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vytvořit a porovnat řadu vysoce výkonných, rutinně automatizovaných workflow pro analýzu plazmy na Orbitrap Astral MS v režimu label-free DIA. Studie zahrnuje různé přístupy přípravy vzorku (obohacení, deplece, nenarušená plazma) a různé rychlosti analýzy (16–100 vzorků/den) s cílem maximalizovat proteomické pokrytí při zachování přesné kvantifikace.
Použitá metodika
Metodika zahrnovala:
- Přípravu vzorků: obohacení pomocí sady Seer Proteograph XT, depleci top-14 proteinů pomocí High Select Depletion Spin Columns a přímou analýzu neat plazmy.
- Digesi: trypsin/Lys-C enzymatické štěpení.
- Chromatografii: použití sloupců EASY-Spray PepMap (15 a 50 cm) pro 60, 100 a 24 SPD a IonOpticks TS (60 cm) pro 16 SPD.
- Analýzu: Thermo Scientific Vanquish Neo UHPLC spojený s Orbitrap Astral MS v režimu DIA.
- Vyhodnocení dat: přímý DIA přístup v Spectronaut, DIA-NN a Proteome Discoverer s CHIMERYS.
Použitá instrumentace
- Orbitrap Astral mass spectrometer (Thermo Scientific)
- Vanquish Neo UHPLC system (Thermo Scientific)
- EASY-Spray PepMap kolony (15 cm, 50 cm)
- IonOpticks TS UHPLC kolona (60 cm)
- Seer Proteograph XT Assay Kit (Seer Inc.)
- High Select Depletion Spin Columns (Thermo Scientific)
- EasyPep Mini MS Sample Prep Kit (Thermo Scientific)
Hlavní výsledky a diskuse
Workflowy dosáhly následujícího proteomického pokrytí a přesnosti (CV):
- Neat plazma (60 SPD): ~720 proteinových skupin, ~7700 peptidových skupin, CV ~6 %.
- Top-14 deplece (100 SPD): ~1100 proteinů, CV ~10 %; (60 SPD): ~1380 proteinů.
- Top-14 deplece (24 SPD): 1600–1850 proteinů.
- Proteograph XT obohacení (100 SPD): ~3900–4300 proteinů; (60 SPD): ~4900 proteinů, CV ~6 %.
- Dlouhý gradient (16 SPD) s IonOpticks kolonnou: >8000 proteinových skupin.
- Spectral library zvýšila identifikaci o dalších 300–600 proteinů.
Výsledky demonstrují, že kombinace optimalizované přípravy vzorku a vysoké citlivosti Orbitrap Astral významně rozšiřuje množství detekovaných proteinů a zajišťuje vysokou reprodukovatelnost.
Přínosy a praktické využití metody
- Široké proteomické pokrytí umožňuje objevit nízkoabundantní biomarkery.
- Flexibilní volba throughputu (16–100 SPD) umožňuje přizpůsobit workflow potřebám malých i velkých studií.
- Vysoká přesnost kvantifikace (CV 4–10 %) podporuje srovnatelné výsledky mezi laboratořemi.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další zvyšování rychlosti analýz při zachování hloubky pokrytí díky pokročilým separačním materiálům a algoritmům strojového učení pro analýzu DIA dat. Integrace plně automatizovaných robotických systémů a rozvoj kyber-fyzikálních laboratoří umožní masivní kohortní studie a personalizovanou medicínu.
Závěr
Vyvinuté workflowy na Orbitrap Astral MS nabízejí bezprecedentní hloubku plazmatického proteomu s vysokou přesností a variabilitou throughputu. Kombinace obohacení, deplece i nenarušené analýzy poskytuje flexibilní a efektivní přístup pro biomarkerové studie.
Reference
Yang K. et al. Unveiling hidden protein depths: a high-throughput plasma proteomics workflow for enhanced biomarker discovery on Orbitrap Astral MS. Thermo Fisher Scientific, 2024. PO147-2024-EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Unveiling hidden protein depths: a high-throughput plasma proteomics workflow for enhanced biomarker discovery
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 003046 Proteomics Unveiling hidden protein depths: a high-throughput plasma proteomics workflow for enhanced biomarker discovery Authors Goal Kevin Yang1, Amarjeet Flora 2, To develop robust plasma proteomics workflows with different sample preparation and Khatereh Motamedchaboki , various…
Klíčová slova
plasma, plasmaproteome, proteomeastral, astraldia, diachimerys, chimerysorbitrap, orbitrapproteograph, proteographproteomics, proteomicsdiscoverer, discovererequilibration, equilibrationdepletion, depletionabundant, abundantseer, seercoverage, coveragespin
Discovering hidden depths: high-throughput proteomics study for enhanced biomarker discovery on Orbitrap Astral Mass Spectrometer
2024|Thermo Fisher Scientific|Postery
P-II-0715 Discovering hidden depths: high-throughput proteomics study for enhanced biomarker discovery on Orbitrap Astral Mass Spectrometer Kevin Yang1, Amarjeet Flora2, Bhavin Patel2, Khatereh Motamedchaboki1, Stephanie Samra1, and Amirmansoor Hakimi1 1Thermo Fisher Scientific, San Jose, California, U.S.A. 2Thermo Fisher Scientific, Rockford,…
Klíčová slova
female, femaleastral, astralwhite, whiteorbitrap, orbitrapcancer, cancerinfection, infectionblack, blackmale, malelymphoma, lymphomacohort, cohortplasma, plasmahealthy, healthyspectrometer, spectrometerbiomarker, biomarkerovarian
Comprehensive and high-throughput plasma proteome profiling for biomarker discovery
2025|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 003852 Omics Comprehensive and high-throughput plasma proteome profiling for biomarker discovery Using the Orbitrap Astral Zoom Mass Spectrometer and the Seer Proteograph ONE Assay Authors Goal Jared Deyarmin , Qingling Li , Kevin Yang , Demonstrate the…
Klíčová slova
proteograph, proteographplasma, plasmaseer, seerzebra, zebrawash, washaccelerome, acceleromeprotein, proteindepleted, depletedastral, astralone, onesavant, savantzoom, zoomequilibration, equilibrationdepletion, depletionspeedvac
New standards for plasma proteomics—Balancing throughput for large sample cohorts and depth of analysis for biomarker discovery
2023|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 002252 Proteomics New standards for plasma proteomics—Balancing throughput for large sample cohorts and depth of analysis for biomarker discovery Authors Goal Amirmansoor Hakimi , Eugen Damoc , To develop a high-throughput plasma proteomics analysis workflow without Tabiwang…
Klíčová slova
plasma, plasmapepmap, pepmapastral, astraldepth, depththroughput, throughputneo, neoseer, seerdepleted, depletedthermo, thermocolumn, columngreatest, greatestscientific, scientificneat, neatproteome, proteomeproteograph