LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Comprehensive and high-throughput plasma proteome profiling for biomarker discovery

Technické články | 2025 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap, LC/HRMS
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Plazmatická proteomika nabízí jedinečný pohled na biologické procesy a umožňuje objevovat klinicky relevantní biomarkery. Díky přístupu k plazmatickým proteinům můžeme lépe pochopit onemocnění, sledovat průběh terapie a posunout personalizovanou medicínu na novou úroveň. Výzvou je široký dynamický rozsah koncentrací proteinů, který komplikuje detekci nízkoho množství proteinů a vyžaduje vysoce citlivé, robustní metody s minimalizovanou technickou variabilitou.

Cíle a přehled studie


Cílem bylo otestovat výkonnost workflow pro plazmatickou proteomiku kombinující Orbitrap Astral Zoom hmotnostní spektrometr a Seer Proteograph ONE Assay. Studie porovnávala tři přístupy přípravy vzorku – neat plazma, imunodepletované plazma a workflow s nanopartiklovou selekcí (Proteograph ONE) – za různých rychlostí analýzy (100–24 vzorků/den) a zátěží kolony (200–1250 ng peptidů). Použity byly úzkooknové label-free DIA metody (nDIA) pro hluboké a precizní kvantifikace.

Použitá metodika


Vzorky humaní K2EDTA plazmy prošly třemi přípravami: jednoduché (neat), imunodepletací 14 nejhojnějších proteinů a kompresí dynamického rozsahu pomocí Seer Proteograph ONE nanopartikel. Peptidy byly připraveny na AccelerOme Automated Sample Preparation Platform, koncentrovány SpeedVacem a naneseny na Vanquish Neo UHPLC v konfiguraci trap-elute. Gradienty 24–100 SPD formovány 0,1 % kyselinou mravenčí ve vodě (A) a 80 % acetonitrilem (B). Data sbírána na Orbitrap Astral Zoom MS v režimu full scan a úzkooknové DIA s 24–3 m/z okny.

Hlavní výsledky a diskuse


Neutrální plazma při 24 SPD generovala ~9 000 peptidů a 1 165 proteinových skupin (CV proteiny 4,8 %), při 100 SPD ~5 500 peptidů a 682 proteinů (CV 5,6 %). Immunodepletace umožnila až 2× vyšší pokrytí (24 SPD až 2 403 proteinů, CV 4,8 %). Workflow Proteograph ONE rozšířilo hloubku 6× (24 SPD až 7 185 proteinů, CV 3,7 %) a identifikovalo 5 764 unikátních skupin. Enričment analýzy odhalily významné kategorie imunitních a krevních procesů, KEGG dráhy koagulace a metabolizmu. Porovnání s Human Plasma Peptide Atlas (4 608 proteinů) potvrdilo 54,9 % overlap a objevení ~4 964 nových proteinů.

Přínosy a praktické využití metody


Populární immunodepletivní přístup a nanopartikelová komprese významně zvyšují detekci nízkomolekulárních a biologicky klíčových markerů. Orbitrap Astral Zoom MS poskytuje vysokou citlivost, rychlost a robustnost, což umožňuje analýzu velkých kohort (až 18 000 vzorků/rok při ≥60 SPD). Metoda kombinuje přesné kvantifikace a rozsáhlé pokrytí proteomu s minimem manuální práce a variabilit.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další vývoj se zaměří na plnou automatizaci přípravy vzorků, integraci multi-omics dat a aplikaci strojového učení pro interpretaci komplexních proteomických profilů. Rozšířená platforma slibuje nasazení v klinických studiích, personalizované léčbě a screeningových programech, kde vysoká propustnost a reprodukovatelnost otevřou cestu k validaci nových biomarkerů.

Závěr


Studie prokázala, že kombinace Orbitrap Astral Zoom MS a Proteograph ONE Assay umožňuje flexibilní rozložení mezi rychlostí, hloubkou a přesností plazmatické proteomiky. Workflow podporuje široké spektrum aplikací od rychlého screeningu po ultrahluboké profilování, což významně zkracuje čas a náklady při zachování nejvyšší kvality dat.

Použitá instrumentace


  • Orbitrap Astral Zoom mass spectrometer
  • Vanquish Neo UHPLC system
  • Seer Proteograph SP200 Automation Instrument
  • Thermo Scientific AccelerOme Automated Sample Preparation Platform
  • Thermo Scientific Savant SpeedVac Concentrator
  • EASY-Spray HPLC a PepMap Neo UHPLC kolony
  • High Select Depletion Spin columns

Reference


  • Ignjatovic V. et al. J Proteome Res. 2019;18(12):4085–4097.
  • Anderson N.L., Anderson N.G. Mol Cell Proteomics. 2002;1(11):845–867.
  • Geyer P.E. et al. EMBO Mol Med. 2019;11(11):e10427.
  • Blume J.E. et al. Nat Commun. 2020;11(1):3662.
  • Geyer P.E. et al. J Proteome Res. 2024;23(12):5279–5295.
  • Anderson N.L. Clin Chem. 2010;56(2):177–185.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Comprehensive and high-throughput plasma proteome profiling for biomarker discovery using the Orbitrap Astral Zoom Mass Spectrometer and the Seer Proteograph ONE workflow
Translational Research Comprehensive and high-throughput plasma proteome profiling for biomarker discovery using the Orbitrap Astral Zoom Mass Spectrometer and the Seer Proteograph ONE workflow Jared Deyarmin1, Qingling Li1, Kevin Yang1, Taher Elgierari3, Ting Huang3, Taylor Page3, Amirmansoor Hakimi1, Eugen Damoc2,…
Klíčová slova
proteograph, proteographneo, neozoom, zoomplasma, plasmaastral, astralzebra, zebrawash, washvanquish, vanquishagc, agcorbitrap, orbitrapdia, diauhplc, uhplcequilibration, equilibrationmass, massspectrometer
Uncovering biological differences at scale
Uncovering biological differences at scale
2025|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 003938 Proteomics Uncovering biological differences at scale High-throughput and in-depth plasma proteomics with the Seer Proteograph ONE workflow and Orbitrap Astral Zoom mass spectrometer Authors Goal Sudipa Maity , Jared Deyarmin , Demonstrate how the combination of…
Klíčová slova
proteograph, proteographplasma, plasmaastral, astralzoom, zoomlung, lungzebra, zebrawash, washorbitrap, orbitrapcancer, cancerworkflow, workflowhealthy, healthyneo, neoagc, agcpeptide, peptideone
Unveiling hidden protein depths: a high-throughput plasma proteomics workflow for enhanced biomarker discovery
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
New standards for plasma proteomics—Balancing throughput for large sample cohorts and depth of analysis for biomarker discovery
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
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.