Evaluation of Novel FAIMS Technology for Intact Protein Detection and Characterization by Infusion
Postery | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Detekce intaktních proteinů v komplexních vzorcích má zásadní význam pro pokročilé proteomické analýzy a biomedicínský výzkum. Infuzní přístupy sice nabízejí jednoduché a rychlé měření, ale jejich výkon je často omezen přítomností nízkomolekulárních částic a rozložením nábojových stavů. Integrace technologie High-Field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometry (FAIMS) umožňuje selektivní filtraci iontů v plynné fázi, čímž zlepšuje detekční citlivost a rozlišení proteoform.
Cílem studie bylo ověřit přínos nového FAIMS zařízení pro infuzní detekci intaktních proteinů. Studie zahrnovala testování jednoduchých proteinových směsí (Lucky 7) a komplexních E. coli lyzátů před a po krystalografické čistící SPE etapě. Výsledky se hodnotily na platformě Thermo Scientific Orbitrap Fusion Lumos Tribrid MS s různými rozlišovacími výkony a distribuovanými CV kroky.
Pro testování byla použita následující instrumentace:
Metodika zahrnovala infuzi vzorků při nanoproudových rychlostech, optimalizaci disperzního napětí (DV) na -5000 V a krokové skenování kompenzačního napětí (CV) v rozsahu -100 až +60 V s 10 V intervaly. Data se akumulovala při rozlišovacích výkonech 7.5K až 120K s AGC targetem 2E6 a maximální dobou injekce 100 ms.
FAIMS výrazně zvýšilo počet detekovaných proteoform díky odfiltrování nežádoucích jednonábojových iontů a jednoduchým krokovým CV skenům. V modelové směsi Lucky 7 byly optimalizovány CV rozsahy od -80 do +60 V s maximálním přenosem při -40 V. U E. coli lyzátů vedlo použití FAIMS k podobnému počtu detekovaných proteoform před a po SPE, zatímco bez FAIMS byla nutná čistící etapa pro eliminaci 1+ iontů. Použití FAIMS snížilo závislost na přípravě vzorku a umožnilo analýzu přímo z lyzátu.
FAIMS v infuzních metodách nabízí:
Směřování vývoje zahrnuje integraci FAIMS s kapilárními a mikrofluidními systémy, automatizované optimalizace CV v reálném čase a kombinaci s vysoce rozlišenou hmotnostní spektrometrií pro hlubší charakterizaci proteomů. Potenciál využití v biomarkerových studiích a farmaceutickém vývoji je vysoký.
Implementace FAIMS přinesla zřetelné zlepšení detekce intaktních proteinů při infuzních měřeních, zejména v případě komplexních biologických vzorků. Metoda poskytuje robustní a rychlý přístup k analýze proteoform bez nutnosti rozsáhlé přípravy vzorků.
Iontová mobilita, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Detekce intaktních proteinů v komplexních vzorcích má zásadní význam pro pokročilé proteomické analýzy a biomedicínský výzkum. Infuzní přístupy sice nabízejí jednoduché a rychlé měření, ale jejich výkon je často omezen přítomností nízkomolekulárních částic a rozložením nábojových stavů. Integrace technologie High-Field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometry (FAIMS) umožňuje selektivní filtraci iontů v plynné fázi, čímž zlepšuje detekční citlivost a rozlišení proteoform.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo ověřit přínos nového FAIMS zařízení pro infuzní detekci intaktních proteinů. Studie zahrnovala testování jednoduchých proteinových směsí (Lucky 7) a komplexních E. coli lyzátů před a po krystalografické čistící SPE etapě. Výsledky se hodnotily na platformě Thermo Scientific Orbitrap Fusion Lumos Tribrid MS s různými rozlišovacími výkony a distribuovanými CV kroky.
Použitá metodika a instrumentace
Pro testování byla použita následující instrumentace:
- Thermo Scientific Orbitrap Fusion Lumos Tribrid MS
- Prototypické FAIMS rozhraní s válcovými elektrodami
- EASY-Spray ion source s EASY-Spray emitorem
- TriVersa NanoMate zdroj a syringe pumpa
- Bead Mill Homogenizer pro lyzi E. coli
- Supra-Clean WC4 SPE kolony (PerkinElmer) pro solid phase extrakci proteinů
Metodika zahrnovala infuzi vzorků při nanoproudových rychlostech, optimalizaci disperzního napětí (DV) na -5000 V a krokové skenování kompenzačního napětí (CV) v rozsahu -100 až +60 V s 10 V intervaly. Data se akumulovala při rozlišovacích výkonech 7.5K až 120K s AGC targetem 2E6 a maximální dobou injekce 100 ms.
Hlavní výsledky a diskuse
FAIMS výrazně zvýšilo počet detekovaných proteoform díky odfiltrování nežádoucích jednonábojových iontů a jednoduchým krokovým CV skenům. V modelové směsi Lucky 7 byly optimalizovány CV rozsahy od -80 do +60 V s maximálním přenosem při -40 V. U E. coli lyzátů vedlo použití FAIMS k podobnému počtu detekovaných proteoform před a po SPE, zatímco bez FAIMS byla nutná čistící etapa pro eliminaci 1+ iontů. Použití FAIMS snížilo závislost na přípravě vzorku a umožnilo analýzu přímo z lyzátu.
Přínosy a praktické využití metody
FAIMS v infuzních metodách nabízí:
- Zvýšení citlivosti a selektivity detekce intaktních proteinů
- Snížení potřeby rozsáhlé přípravy vzorku u komplexních lyzátů
- Rychlejší workflow s krokovým CV skenováním bez chromatografické separace
Budoucí trendy a možnosti využití
Směřování vývoje zahrnuje integraci FAIMS s kapilárními a mikrofluidními systémy, automatizované optimalizace CV v reálném čase a kombinaci s vysoce rozlišenou hmotnostní spektrometrií pro hlubší charakterizaci proteomů. Potenciál využití v biomarkerových studiích a farmaceutickém vývoji je vysoký.
Závěr
Implementace FAIMS přinesla zřetelné zlepšení detekce intaktních proteinů při infuzních měřeních, zejména v případě komplexních biologických vzorků. Metoda poskytuje robustní a rychlý přístup k analýze proteoform bez nutnosti rozsáhlé přípravy vzorků.
Reference
- Purves RW, Guevremont R. Anal Chem. 1999;71:2346–2357.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Thermo Scientific FAIMS Pro interface
2019|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Reveal what matters with effortless selectivity Thermo Scientific FAIMS Pro interface Effortless selectivity accelerates your proteomics workflow The growing complexities of qualitative and quantitative analyses in proteomics demand faster sample preparation, selective and sensitive analytical techniques, and efficient software solutions.…
Klíčová slova
faims, faimsinterface, interfacepro, proscientific, scientificthermo, thermotribrid, tribridmass, massproteome, proteomeorbitrap, orbitrapchain, chaindda, ddaselectivity, selectivitysps, spsspectrometer, spectrometereclipse
Discovery with the Orbitrap Eclipse Tribrid mass spectrometer
2021|Thermo Fisher Scientific|Technické články
WHITE PAPER 65971 Grant application resource Go beyond today’s discovery with the Orbitrap Eclipse Tribrid mass spectrometer Keywords: Orbitrap Eclipse Tribrid Mass Spectrometer, FAIMS Pro Interface, Mass Spectrometry, Quantitative Proteomics, TMT and TMTpro Multiplexing, Single-cell Sensitivity, Top-down Proteomics, Native Intact…
Klíčová slova
orbitrap, orbitraptribrid, tribridfaims, faimseclipse, eclipsemass, masstmt, tmtion, ionprotein, proteinptcr, ptcrotit, otitsearch, searchprecursor, precursorsps, spsspectrometer, spectrometerisolation
High-throughput Top-down FAIMS Data Analysis with ProSightPD Nodes in Proteome Discoverer Software
2019|Thermo Fisher Scientific|Postery
High-throughput Top-down FAIMS Data Analysis with ProSightPD Nodes in Proteome Discoverer Software Mick Greer1, Vincent Gerbasi2, Joseph Greer3, Ryan Fellers3, David Horn4, Romain Huguet4, Susan Abbatiello5, Michael Belford4, Philip Compton2, Kenneth Durbin3, Neil Kelleher2, Richard LeDuc3, Scott Peterman4, Paul Thomas2…
Klíčová slova
faims, faimsproteoforms, proteoformstop, topdown, downprsms, prsmsgelfree, gelfreeprosightpd, prosightpdproteome, proteomeproteins, proteinsions, ionsdiscoverer, discovererconventional, conventionalabundance, abundanceproteofoms, proteofomsworfkflows
Go beyond in biopharmaceutical characterization
2020|Thermo Fisher Scientific|Technické články
65653 WHITE PAPER Go beyond in biopharmaceutical characterization Unprecedented insights into the most advanced biotherapeutics are revealed by utilizing the pioneering technology and software developments incorporated into the Thermo Scientific™ Orbitrap Eclipse™ Tribrid™ mass spectrometer. Abstract The pioneering technology and…
Klíčová slova
mass, massptcr, ptcrion, ionorbitrap, orbitraptribrid, tribrideclipse, eclipseproduct, productcharacterization, characterizationetd, etdcharge, chargenative, nativedown, downions, ionsresulting, resultingstate