Enhanced sensitivity of the Orbitrap Astral Zoom mass spectrometer for deeper proteome coverage in single-cell proteomics applications
Postery | 2025 | Thermo Fisher Scientific | MSACLInstrumentace
Single-cell proteomika zkoumá proteinový obsah jednotlivých buněk a umožňuje detailní analýzu heterogenity buněčných populací. Klíčovým limitem je malý objem vzorku a nutnost dosáhnout vysoké citlivosti a průchodnosti. Orbitrap Astral Zoom MS nabízí vylepšené iontové optiky, rychlejší přenos iontů a režim Low Input, což zvyšuje pravděpodobnost detekce i velmi nízkých množství analitu.
Cílem bylo porovnat výkon Orbitrap Astral Zoom MS s předchozí generací Astral MS při analýze nízkonálohových vzorků (50–250 pg) a jednotlivých buněk (HEK293), optimalizovat metodiku DIA a vyhodnotit hloubku pokrytí proteomu a opakovatelnost měření.
Orbitrap Astral Zoom MS prokázal vylepšenou citlivost, vyšší počet identifikovaných proteinových skupin a vynikající opakovatelnost měření na nízko-náložních a single-cell vzorcích. Metoda nabízí robustní platformu pro další rozvoj single-cell proteomiky.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap, LC/HRMS
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Single-cell proteomika zkoumá proteinový obsah jednotlivých buněk a umožňuje detailní analýzu heterogenity buněčných populací. Klíčovým limitem je malý objem vzorku a nutnost dosáhnout vysoké citlivosti a průchodnosti. Orbitrap Astral Zoom MS nabízí vylepšené iontové optiky, rychlejší přenos iontů a režim Low Input, což zvyšuje pravděpodobnost detekce i velmi nízkých množství analitu.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo porovnat výkon Orbitrap Astral Zoom MS s předchozí generací Astral MS při analýze nízkonálohových vzorků (50–250 pg) a jednotlivých buněk (HEK293), optimalizovat metodiku DIA a vyhodnotit hloubku pokrytí proteomu a opakovatelnost měření.
Použitá metodika a instrumentace
- UHPLC Vanquish Neo ve spojení s kolonkami Aurora Ultimate 25 cm XT C18 a Aurora Rapid 8 cm C18 (IonOpticks).
- Orbitrap Astral Zoom MS s rozhraním FAIMS Pro Duo (CV –48, nosný plyn 3,5 L/min).
- Data independent acquisition (DIA) v režimu Low Input s rychlostí až 270 Hz.
- Správa dat: Proteome Discoverer s algoritmem Chimerys a Spectronaut v19.6 (directDIA) proti databázi UniProt Human.
Hlavní výsledky a diskuse
- Řada naředění K562 digesce: více než 5 200 proteinových skupin při 50 pg a 6 100 skupin při 250 pg (50 SPD).
- HeLa digest při 50 pg: ~3 700 proteinových skupin při průchodnosti 120 SPD a >5 600 při 50 SPD; při 250 pg >5 100 (120 SPD) a >6 800 (50 SPD).
- Single cell HEK293: průměrně >5 800 proteinových skupin identifikovaných bez knihovny (50 SPD).
- Orbitrap Astral Zoom MS identifikoval o 5–10 % více proteinových skupin než předchozí Astral MS (pro 50 a 250 pg HeLa).
- Opakovatelnost: medián CV proteinových skupin <6 % (K562) a <5 % (HeLa) pro tři technické replikáty při 50 SPD.
Přínosy a praktické využití metody
- Vyšší citlivost a hloubka proteomu pro nízko-náložní a single-cell vzorky.
- Rychlejší akvizice a zpracování dat (až 270 Hz), umožňující průchodnost až 50 vzorků za den.
- Library-free přístup directDIA zjednodušuje workflow a snižuje požadavky na vytváření spektrálních knihoven.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace s mikrofluidními systémy pro automatizovanou přípravu jednotlivých buněk.
- Další optimalizace iontových optik a algoritmů pro hlubší pokrytí proteomu.
- Využití umělé inteligence v analýze dat a predikci modifikací.
- Potenciál v klinické diagnostice a personalizované medicíně pro analýzu vzácných buněčných populací.
Závěr
Orbitrap Astral Zoom MS prokázal vylepšenou citlivost, vyšší počet identifikovaných proteinových skupin a vynikající opakovatelnost měření na nízko-náložních a single-cell vzorcích. Metoda nabízí robustní platformu pro další rozvoj single-cell proteomiky.
Reference
- Tabiwang et al. Deeper proteome coverage and faster throughput for single-cell samples on the Orbitrap Astral mass spectrometer, Technical note 002780.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Enhanced sensitivity of the Orbitrap Astral Zoom mass spectrometer for deeper proteome coverage in single-cell proteomics applications
2025|Thermo Fisher Scientific|Postery
Enhanced sensitivity of the Orbitrap Astral Zoom mass spectrometer for deeper proteome coverage in single-cell proteomics applications Tabiwang N. Arrey, Julia Kraegenbring, Bernard Delanghe, Eduard Denisov, Johannes Petzoldt, Hamish Stewart, Eugen Damoc Thermo Fisher Scientific (Bremen) GmbH, Bremen, Germany Methods:…
Klíčová slova
astral, astralorbitrap, orbitrapzoom, zoommedian, medianproteome, proteomeneo, neodiscoverer, discovererwoessmann, woessmannsingle, singleschoof, schoofcell, cellerwin, erwinhek, hekjakob, jakobinput
Enhanced sensitivity of the Orbitrap Astral Zoom mass spectrometer for deeper proteome coverage in single-cell proteomics
2025|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 004019 Proteomics Enhanced sensitivity of the Orbitrap Astral Zoom mass spectrometer for deeper proteome coverage in single-cell proteomics Authors Goal Tabiwang N. Arrey1, Anna Pashkova1, To assess proteome coverage, precision, quantitation accuracy, and sample throughput Bernard Delanghe…
Klíčová slova
astral, astralprotein, proteinzoom, zoomgroups, groupspeptides, peptidesorbitrap, orbitrapdirectdia, directdiafaims, faimsmedian, medianhela, helaproteome, proteomewere, wereproteomics, proteomicstogether, togetheramount
Orbitrap Astral mass spectrometer allows comprehensive proteome coverage at the single-cell level
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 003350 Omics Orbitrap Astral mass spectrometer allows comprehensive proteome coverage at the single-cell level Authors Highlights Haoran Huang , Zilu Ye , Min Huang , 1 2 1 • The automatic single cell sorting pretreatment method is…
Klíčová slova
protein, proteinlibrary, libraryhela, helagroups, groupsastral, astralcellenone, cellenoneorbitrap, orbitrapdia, diaproteome, proteomefaims, faimscell, cellpeptides, peptidesfree, freescientific, scientificscp
Deeper proteome coverage and faster throughput for single-cell samples on the Orbitrap Astral mass spectrometer
2024|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 002780 Omics Deeper proteome coverage and faster throughput for single-cell samples on the Orbitrap Astral mass spectrometer Goal Authors To assess proteome coverage and sample throughput performance for single-cell Tabiwang N. Arrey1, Santosh Renuse2, Jenny Ho ,…
Klíčová slova
astral, astralorbitrap, orbitrapdia, diamass, massfaims, faimswindow, windowspectrometer, spectrometerlibrary, librarydata, datamaximum, maximumdilution, dilutionhela, helathermo, thermoneo, neoprotein