Enhanced Glycopeptide Identification Using the SYNAPT XS Q-ToF with Ion Mobility Enabled Wideband Enhancement
Aplikace | 2020 | WatersInstrumentace
Glykopeptidová analýza představuje klíčový nástroj pro charakterizaci post-translačních modifikací proteinů, které ovlivňují jejich biologickou funkci, stabilitu a imunitní rozpoznání. Tradiční metody kolizní indukované disociace často trpí nízkou intenzitou jednonabitých fragmentů peptide, což omezuje spolehlivost sekvenční identifikace.
Cílem této studie bylo vyhodnotit přínos režimu Wideband Enhancement (WE) na hmotnostním spektrometru SYNAPT XS Q-ToF s iontovou mobilitou pro zvýšení signálu glykopeptidů, zlepšení sekvenčního pokrytí a zvýšení důvěryhodnosti jejich identifikace.
Implementace WE zvýšila ToF duty cycle pro cílové nabité stavy z ~15 % na ~85 %. Jednonabitým fragmentům se typicky zvýšil signál 5–10×, což vedlo k lepšímu zachycení peptidové páteře.
Iontová mobilita umožnila oddělení kolidujících izotopických vzorců různých nábojových stavů, čímž se odstranily spektrální interference. Datové soubory převedené do píklistů vykázaly u transferrinu (CGLVPVLAENYNK) a IgG (EEQYNSTYR) výrazné zvýšení sekvenčního pokrytí, peptide skóre i glykoskoru.
Aplikace iontové mobility a Wideband Enhancement na platformě SYNAPT XS Q-ToF významně zvyšuje citlivost, sekvenční pokrytí a důvěryhodnost glykopeptidové identifikace. Tento přístup umožňuje detailní charakterizaci glykosylačních vzorců a zvyšuje analytickou výkonnost glykoproteomických studií.
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Glykopeptidová analýza představuje klíčový nástroj pro charakterizaci post-translačních modifikací proteinů, které ovlivňují jejich biologickou funkci, stabilitu a imunitní rozpoznání. Tradiční metody kolizní indukované disociace často trpí nízkou intenzitou jednonabitých fragmentů peptide, což omezuje spolehlivost sekvenční identifikace.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem této studie bylo vyhodnotit přínos režimu Wideband Enhancement (WE) na hmotnostním spektrometru SYNAPT XS Q-ToF s iontovou mobilitou pro zvýšení signálu glykopeptidů, zlepšení sekvenčního pokrytí a zvýšení důvěryhodnosti jejich identifikace.
Použitá metodika a instrumentace
- Vzorky: tryptické digesty proteinů (transferrin, fetuin, α1-antitrypsin, glykofetuin, IgM, IgG) purifikované velikostní vylučovací chromatografií (SEC).
- UPLC separace: ACQUITY UPLC M-Class v nanoFlow™ režimu; trap kolona ACQUITY UPLC Symmetry C18 (180 µm×20 mm), analytická nanoEase HSS T3 (75 µm×250 mm); gradient 5–40 % acetonitrilu s 0,1 % formou do 30 min.
- Mass spectrometrie: SYNAPT XS Q-ToF vybavený iontovou mobilitou (IMS) a režimem Wideband Enhancement pro jednonabitá a dvounabitá ionty; kalibrace WE prováděna izolací glykopeptidových iontů v kvadrupólu a záznamem drifttime/m/z vzorců.
- Software: DriftScope™ pro vizualizaci IMS dat a kalibraci WE; GlycopeptideID (Applied Numerics) pro databázové vyhledávání a skórování glykopeptidů.
Hlavní výsledky a diskuse
Implementace WE zvýšila ToF duty cycle pro cílové nabité stavy z ~15 % na ~85 %. Jednonabitým fragmentům se typicky zvýšil signál 5–10×, což vedlo k lepšímu zachycení peptidové páteře.
Iontová mobilita umožnila oddělení kolidujících izotopických vzorců různých nábojových stavů, čímž se odstranily spektrální interference. Datové soubory převedené do píklistů vykázaly u transferrinu (CGLVPVLAENYNK) a IgG (EEQYNSTYR) výrazné zvýšení sekvenčního pokrytí, peptide skóre i glykoskoru.
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazné zvýšení jistoty identifikace glykopeptidů díky zesílení jednonabitých fragmentů.
- Rozšířené sekvenční pokrytí usnadňuje detailní lokalizaci glykanačních míst.
- Vyšší citlivost umožňuje analýzu nízkokoncentrovaných vzorků a komplexních biologických matric.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření IMS-WE na další typy post-translačních modifikací (fosforylace, sulfatace).
- Integrace s pokročilou bioinformatikou a algoritmy strojového učení pro automatizované vyhodnocení spekter.
- Vývoj rychlých real-time IMS kalibrací a adaptivních akvizičních protokolů.
- Kombinace IMS-WE s kvantitativními technikami pro komplexní proteomické workflow.
Závěr
Aplikace iontové mobility a Wideband Enhancement na platformě SYNAPT XS Q-ToF významně zvyšuje citlivost, sekvenční pokrytí a důvěryhodnost glykopeptidové identifikace. Tento přístup umožňuje detailní charakterizaci glykosylačních vzorců a zvyšuje analytickou výkonnost glykoproteomických studií.
Reference
- Richardson K. et al. High Definition Data Directed Analysis: The Application of Quadrupole Ion Mobility Time-of-Flight Mass Spectrometry for Untargeted Proteomics Studies. Waters Application Note, 720004729EN, 2013.
- Helm D. et al. Ion Mobility Tandem Mass Spectrometry Enhances Performance of Bottom-Up Proteomics. Molecular & Cellular Proteomics, 2014, 13(12), 3709–3715.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High Definition Multiple Reaction Monitoring: The Application of Quadrupole Ion Mobility Time-of-Flight Mass Spectrometry for Targeted Proteomics Studies
2013|Waters|Aplikace
High Definition Multiple Reaction Monitoring: The Application of Quadrupole Ion Mobility Time-of-Flight Mass Spectrometry for Targeted Proteomics Studies Dominic Helm,1 Christopher J. Hughes,2 James I. Langridge,2 Keith Richardson,2 Arkadiusz Grzyb,2 Jason Wildgoose,2 and Bernhard Kuster1 1 Technische Universität München, Freising,…
Klíčová slova
wideband, widebandmobility, mobilitypusher, pusherion, ionquantification, quantificationnanoacquity, nanoacquityproduct, productions, ionspeptides, peptidesduty, dutybsa, bsaealdffar, ealdffarenhancement, enhancementlimits, limitsdigest
Structural Analysis of an O-Glycopeptide Derived from Recombinant Erythropoiet in by SYNAPT High Definit ion Mass Spectrometry (HDMS)
2009|Waters|Aplikace
S t r u c t u r a l A n a lys i s o f a n O - G lyc o p e p t i d e D e r i v e d f…
Klíčová slova
pep, pepglycosylation, glycosylationglycans, glycanswave, wavefragmentation, fragmentationcollision, collisionhdms, hdmssynapt, synaptglycopeptide, glycopeptideglycan, glycanhexnac, hexnacsite, sitedrift, driftaligned, alignedions
High Definition Data Directed Analysis (HD-DDA)
2013|Waters|Technické články
High Definition Data Directed Analysis (HD-DDA) Nick Tomczyk, Alistair Wallace, Keith Richardson, Arkadiusz Grzyb, and Jason Wildgoose G OA L High Definition Data Directed Analysis provides the To improve routine discovery workflows with High Definition Data Directed Analysis (HD-DDA), a…
Klíčová slova
wideband, widebandenhancement, enhancementdda, ddadirected, directedswitchback, switchbackdefinition, definitionmobility, mobilityacquisitions, acquisitionsincrease, increaseduty, dutydata, datafactor, factorsurvey, surveyprecursors, precursorssensitivity
Full Spectrum Molecular Imaging on the SYNAPT XS: Combined Imaging Techniques Yield Comprehensive Results
2021|Waters|Technické články
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Full Spectrum Molecular Imaging on the SYNAPT XS: Combined Imaging Techniques Yield Comprehensive Results Emmanuelle Claude, Mark Towers, and Joanne Ballantyne Waters Corporation, Wilmslow, UK Features both fully integrated traditional MALDI and new and improved DESI…
Klíčová slova
imaging, imagingdesi, desisynapt, synaptmolecules, moleculesmolecular, molecularhdi, hdimaldi, maldispectrum, spectrumsmall, smalltechniques, techniquesfsmi, fsmicomplementary, complementarybrief, brieffull, fullsections