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.

Maximize productivity in proteome profiling

Technické články | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
HPLC, LC/MS
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Deep-dive proteomika využívající nanoLC-MS se řadí mezi klíčové metody pro detailní charakterizaci komplexních proteomických vzorků. Tradiční dlouhé kolony a nízké průtoky zvyšují rozlišení a citlivost, avšak vedou k pomalým migracím analytu a nízké procentuální vytíženosti MS během sekvenčních kroků nanesení, separace, mytí a ekvilibrace. Zvýšení produktivity a využití MS je zásadní pro náročné aplikace v akademickém i průmyslovém výzkumu, kde klíčovou roli hrají rychlost, reprodukovatelnost a celková kapacita analýzy.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo navrhnout a otestovat jednoduchý, robustní tandem nanoLC-MS systém s inteligentním řízením gradientů a novým dvojitým nano-ESI zdrojem, který umožní maximální, téměř 100% vytíženost MS. Systém kombinuje dvě oddělené analytické cesty, které se střídavě plní a vysílají separované analyty do hmotového spektrometru, čímž odstraňuje mrtvý čas mezi běhy.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorkem byl komerčně dostupný HeLa protein digest o koncentraci 200 ng na injekci. Pro separaci a ionizaci byly použity:
  • UltiMate 3000 RSLCnano sestávající z NCS-3500RS a NCP-3200RS pump, WPS-3000TPL RS autosampler
  • Sonation double-barrel column oven pro dvojité nano ESI
  • Nanospray Flex ion source s dvojitou UHPLC liquid junction a vysokonapěťovým přepínáním
  • Q Exactive HF-X hmotový spektrometr s DDA režimem (MS1 60 000, MS2 15 000 rozlišení)
  • Samošířitelné nanoViper kapiláry, Evotec vlastní C18 kolony 75 µm × 40 cm a předkolony PepMap 100 pro trap-and-elute
Řízení metod probíhalo inteligentními skripty, které automaticky synchronizují přepínání sloupců, vysokého napětí a pump.

Hlavní výsledky a diskuse


Tandem nanoLC-MS při 90min gradientu dosáhl konzistentně přes 73 000 identifikovaných peptidů a více než 6 100 proteinových skupin z každé kolony. Vytíženost MS se zvýšila z 51 % na 98 %, což umožnilo nárůst denní produktivity ze 8 na 14 vzorků. Mezi běhy na stejném i na alternujících sloupcích byla vysoká reprodukovatelnost: 90 % peptidů se objevilo ve všech analýzách a 99 % mělo variaci retenčního času menší než 1 min. Proteomické kvantifikace vykázaly u 93 % proteinů rozptyl nižší než 25 %. Šablonové metody pro různé délky gradientu lze dále přizpůsobit parametrům mytí, ekvilibrace a složení gradientních kroků.

Přínosy a praktické využití metody


Nové tandem nanoLC-MS řešení přináší:
  • Maximální využití hmotového spektrometru bez mrtvých časů
  • Snížení post-kolonové disperze díky absenci nadbytečných spojek
  • Zvýšenou reprodukovatelnost mezi kolony díky jedné pumpě pro oba dejky
  • Jednoduchou sekvenční přípravu díky inteligentnímu nastavování LC metod
  • Kompatibilitu s direct injection i trap-and-elute přístupy

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekávané směry rozvoje zahrnují:
  • Využití kratších gradientů pro vysokopropustné srovnávací studie
  • Integraci prediktivních algoritmů a umělé inteligence v plánování metod
  • Rozšíření na multi-omics přístupy se synchronizovanou metabolomikou
  • Nasazení v klinické a farmaceutické výzkumné praxi pro rychlou biomarkerovou validaci

Závěr


Navržený inteligentní tandem nanoLC-MS systém s dvojitým nano ESI zdrojem nabízí robustní řešení pro hlubokou proteomickou analýzu s téměř 100% vytížením MS. Jednoduché nastavení, vysoká reprodukovatelnost i flexibilita metod dělají z této koncepce výkonný nástroj pro akademické i průmyslové aplikace.

Reference


  1. Pynn C.; Boychenko A.; Decrop W. a kol. Tandem nanoLC-MS: maximum MS utilization for deep-dive proteomic analysis. Thermo Scientific Tech Note 72899, 2020.
  2. Sonation GmbH. Column Oven PRSO-V2 User Manual, verze 1.0, 2018.
  3. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, 2019.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Double Barrel ESI Source and Novel Tandem NanoLC-MS Setup Enables 24/7 Proteome Profiling with Close to 100% MS Utilization
Double Barrel ESI Source and Novel Tandem NanoLC-MS Setup Enables 24/7 Proteome Profiling with Close to 100% MS Utilization Runsheng Zheng1, Thomas Lanzinner2, Georg Völkle3, Christopher Pynn1, Jan Linnemann2, John Modrow2, Wim Decrop1, Andreas Tebbe2, Peter Jehle1, Mauro De Pra1,…
Klíčová slova
nanolc, nanolcwashing, washingtandem, tandemgradient, gradientloading, loadingplatform, platformnano, nanodeep, deephram, hramequilibration, equilibrationprofiling, profilingcolumns, columnstwosteps, twostepsproteome, proteomecolumn
Novel tandem nano and capillary flow LC-MS-based approach for facile 24/7 proteome profiling with near 100% MS utilization
Low-Flow Tandem LC-MS Novel tandem nano and capillary flow LC-MS-based approach for facile 24/7 proteome profiling with near 100% MS utilization Runsheng Zheng1, Martin Rendl1, Ece Aydin1, Christopher Pynn1, Alec C Valenta2, Andrius Žilionis3, Robert Van Ling4, Georg Völkle5, Wim…
Klíčová slova
tandem, tandemdirect, directworkflow, workflowseparation, separationbarrel, barrelinjection, injectionpump, pumpcolumn, columnneo, neodouble, doublevanquish, vanquishcolumns, columnsloading, loadingnano, nanohram
Maximizing sample throughput and sensitivity in nano- and capillary-LC-MS
Maximizing sample throughput and sensitivity in nano- and capillary-LC-MS
2024|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 003335 Omics Maximizing sample throughput and sensitivity in nano- and capillary-LC-MS Harnessing a tandem direct injection workflow and a dual spray ion source Authors Goal Runsheng Zheng , Martin Rendl , Alec C. Valenta2, Christopher Pynn1, Till…
Klíčová slova
tandem, tandempump, pumpnano, nanoquantified, quantifiedworkflow, workflowwash, washfossiliontech, fossiliontechprotein, proteinthroughput, throughputsonation, sonationlotus, lotusvanquish, vanquishcolumn, columnmicrotight, microtightemitter
Enhancing sample throughput for deep dive proteomics with Tandem LC
High-throughput LC-MS Enhancing sample throughput for deep dive proteomics with Tandem LC Runsheng Zheng1, Martin Rendl1, Alec Valenta2, Tabiwang Arrey3, Christopher Pynn1, Yuan Lin4, Maksim Daniliuk5, Ece Aydin1 Robert van Ling6, Wim Decrop1, Felix Josef7, Til Reinhardt3, Nagarjuna Nagaraj7, Andreas…
Klíčová slova
tdi, tdiworkflow, workflowthroughput, throughputtandem, tandemfossiliontech, fossiliontechvanquish, vanquishmicrotight, microtightdive, divedda, ddadirect, directutilization, utilizationchimerys, chimerysnano, nanotmt, tmtnode
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.