Orbitrap Exploris 240 mass spectrometer - Faster time to results–intelligent data acquisition and processing with applications software

Význam tématu

Vysokorychlostní a vysoce přesné hmotnostní spektrometrie založená na Orbitrap analyzátoru se stala klíčovým nástrojem pro kvantitativní proteomiku. Multiplexní značení pomocí TMTpro 16plex značek umožňuje paralelní analýzu až 16 vzorků v jednom běhu LC-MS, čímž výrazně zvyšuje propustnost a snižuje dobu od přípravy vzorků po finální výsledky. To je zásadní pro výzkum biologických systémů, farmaceutickou vývojovou činnost a rutinní monitorování kvality v biotechnologických i klinických laboratořích.

Cíle a přehled studie / článku

Studie demonstruje výkonnost masového spektrometru Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ 240 při kvantifikaci multiplexovaných vzorků s použitím TMTpro 16plex značek. Hlavním cílem bylo ukázat:

• rychlost získání výsledků díky přednastaveným metodám a inteligentní akvizici dat
• zvýšení propustnosti vzorků bez kompromisu na citlivosti a rozlišovací schopnosti
• optimalizované zpracování dat pro spolehlivou analýzu proteomu

Použitá metodika a instrumentace

V experimentu bylo analyzováno 16 vzorků HeLa buněk pod čtyřmi podmínkami (hladovění, hladovění + hEGF, hladovění + hEGF + erlotinib, hladovění + IGF + erlotinib) včetně jednoho společného referenčního vzorku. Každý vzorek byl značen TMTpro 16plex činidly a poté smíchán. 500 ng finální směsi bylo analyzováno v triplikátu za použití dvouhodinové gradientní separace na 25 cm Aurora kolonce.

Instrumentace:

• Thermo Scientific™ EASY-nLC™ 1200 systém
• IonOpticks Aurora kolonka 25 cm
• Thermo Scientific™ EASY-Spray™ zdroj
• Thermo Scientific™ FAIMS Pro rozhraní (kompenzační napětí –60 V/–80 V)
• Orbitrap Exploris 240 MS s optimalizovanými šablonami metod

Zpracování dat:

• Proteome Discoverer verze 2.4
• Precursor mass tolerance 10 ppm, fixní modifikace TMT na lyzin a N-terminu
• FDR pro PSM na úrovni 1 %
• Vyhledávací databáze SwissProt saccharomyces cerevisiae pro demonstraci workflow

Hlavní výsledky a diskuse

V jediném LC-MS běhu se kvantifikovalo přibližně 4 000 proteinů napříč 16 vzorky bez chybějících hodnot. Analýza reportérních iontů ukázala konzistentní normalizaci pomocí společného referenčního kanálu. PCA analýza odhalila jasné rozdělení vzorků podle biologických podmínek a hierarchické shlukování potvrdilo reprodukovatelnost technických replikátů a výrazné profilové rozdíly mezi skupinami.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda přináší významné výhody:

• zvýšená propustnost až 16 vzorků v jednom běhu
• vysoká rozlišovací schopnost Orbitrap analyzátoru umožňující základní rozlišení TMTpro izotopů
• intuitivní a rychlé nastavení pomocí šablon metod
• integrované zpracování dat pro rychlý přechod od surových dat k biologicky relevantním závěrům

Aplikace zahrnují rozsáhlé proteomické studie, screening biomarkerů, farmakoproteomiku a rutinní kontrolu kvality v biotechnologických provozech.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření multiplexních kvantifikačních technik směrem k vyšším plex reagenciím, zdokonalení real-time řízení akvizice dat pomocí strojového učení a hlubší integrace výsledků do bioinformatických platforem. Vývoj nových šablon metod a automatizovaných workflow povede ke zkrácení doby analýzy a snížení potřeby manuálního zásahu.

Závěr

Orbitrap Exploris 240 MS v kombinaci s TMTpro 16plex reagenciemi a optimalizovanými šablonami metod výrazně urychluje a zpřesňuje kvantitativní proteomiku. Systém poskytuje vysokou rozlišovací schopnost i citlivost potřebnou pro komplexní analýzu proteomických vzorků a nabízí uživatelsky přívětivé nastavení i rychlé zpracování dat, což usnadňuje přechod od biologických vzorků k vědecky relevantním závěrům.

Reference

V textu nejsou uvedeny explicitní literární odkazy.