A Novel, Automated, and Highly Selective Phosphopeptide Enrichment for Phosphopeptide Identification and Phosphosite Localization
Aplikace | 2020 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Phosphopeptidová analýza je klíčová pro studium buněčných signalizačních drah a posttranslačních modifikací. Enrichování fosforylovaných peptidů z komplexních vzorků zvyšuje citlivost a selektivitu LC/MS analýzy, minimalizuje potlačení signálu a umožňuje přesné určení lokalizace fosfosite.
Studie v rámci HUPO Human Proteome Project řešila automatizované obohacení fosfopeptidů a jejich identifikaci v čistém standardu i v matrici kvasnicového lyzátu. Cílem bylo porovnat reprodukovatelnost, selektivitu a schopnost lokalizovat fosforylační místa pomocí kombinace CID a ECD analytických postupů.
Vzorky „Phosphopeptide“ a „Phosphopeptide-Yeast“ se připravily na Agilent AssayMAP Bravo platformě s Fe(III)-NTA cartridgy pro obohacení a C18 cartridgy pro čistění. Peptidy byly separovány na Agilent 1290 Infinity II LC v nanoflow režimu přeměněném pomocí Nanodapteru a detekovány na Agilent 6550 iFunnel Q-TOF MS. Identifikace probíhala metodou data-dependent acquisition (top 15 DDA, CID), lokalizace fosfosite byla ověřována vlastní EMS ECD buňkou, kvantifikace relativní ze špičkových MS1 signálů pomocí Skyline, Spectrum Mill a Byonic.
V čistém standardu bylo při triplikátech DDA identifikováno 437 unikátních peptidů, z toho 294 fosfopeptidů. Vyhodnocení selektivity ukázalo ~67 % fosfopeptidů z celkového počtu. ECD analýza potvrdila lokalizaci 124 fosforylačních míst ve 94 sekvencích. V matrici kvasnic bylo po obohacení zjištěno 287 peptidů a 264 fosfopeptidů, selektivita dosáhla ~92 %. Z 94 standardních fosfopeptidů bylo 93 znovu detekováno.
Předpokládá se rozšíření platformy o vyšší multiplexaci, integraci v rámci proteomických workflow a využití umělé inteligence pro interpretaci ECD spekter. Další vývoj směřuje k miniaturizaci kartridgí a optimalizaci pro vysoce kyselé či zásadité matrice, což podpoří výzkum signálních drah v klinických a farmaceutických aplikacích.
Agilent AssayMAP Bravo s Fe(III)-NTA cartridgy v kombinaci s LC/Q-TOF a EMS ECD poskytuje vysoce selektivní, automatizované a reprodukovatelné obohacení fosfopeptidů. Metoda dosahuje vysoké identifikace a přesné lokalizace fosfosite, což je nezbytné pro výzkum fosfoproteomiky.
Příprava vzorků, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Phosphopeptidová analýza je klíčová pro studium buněčných signalizačních drah a posttranslačních modifikací. Enrichování fosforylovaných peptidů z komplexních vzorků zvyšuje citlivost a selektivitu LC/MS analýzy, minimalizuje potlačení signálu a umožňuje přesné určení lokalizace fosfosite.
Cíle a přehled studie / článku
Studie v rámci HUPO Human Proteome Project řešila automatizované obohacení fosfopeptidů a jejich identifikaci v čistém standardu i v matrici kvasnicového lyzátu. Cílem bylo porovnat reprodukovatelnost, selektivitu a schopnost lokalizovat fosforylační místa pomocí kombinace CID a ECD analytických postupů.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky „Phosphopeptide“ a „Phosphopeptide-Yeast“ se připravily na Agilent AssayMAP Bravo platformě s Fe(III)-NTA cartridgy pro obohacení a C18 cartridgy pro čistění. Peptidy byly separovány na Agilent 1290 Infinity II LC v nanoflow režimu přeměněném pomocí Nanodapteru a detekovány na Agilent 6550 iFunnel Q-TOF MS. Identifikace probíhala metodou data-dependent acquisition (top 15 DDA, CID), lokalizace fosfosite byla ověřována vlastní EMS ECD buňkou, kvantifikace relativní ze špičkových MS1 signálů pomocí Skyline, Spectrum Mill a Byonic.
Hlavní výsledky a diskuse
V čistém standardu bylo při triplikátech DDA identifikováno 437 unikátních peptidů, z toho 294 fosfopeptidů. Vyhodnocení selektivity ukázalo ~67 % fosfopeptidů z celkového počtu. ECD analýza potvrdila lokalizaci 124 fosforylačních míst ve 94 sekvencích. V matrici kvasnic bylo po obohacení zjištěno 287 peptidů a 264 fosfopeptidů, selektivita dosáhla ~92 %. Z 94 standardních fosfopeptidů bylo 93 znovu detekováno.
Přínosy a praktické využití metody
- Plně automatizované obohacení minimalizuje variabilitu manuálních kroků.
- Vysoká kapacita Fe(III)-NTA cartridgů umožňuje zpracovat i malé objemy vzorku.
- Kombinace CID a ECD přináší spolehlivou lokalizaci fosfosite včetně multiplásťových peptidů.
- Relativní kvantifikace fosforylace na úrovni jednotlivých pozic podporuje studium dynamiky PTM.
Budoucí trendy a možnosti využití
Předpokládá se rozšíření platformy o vyšší multiplexaci, integraci v rámci proteomických workflow a využití umělé inteligence pro interpretaci ECD spekter. Další vývoj směřuje k miniaturizaci kartridgí a optimalizaci pro vysoce kyselé či zásadité matrice, což podpoří výzkum signálních drah v klinických a farmaceutických aplikacích.
Závěr
Agilent AssayMAP Bravo s Fe(III)-NTA cartridgy v kombinaci s LC/Q-TOF a EMS ECD poskytuje vysoce selektivní, automatizované a reprodukovatelné obohacení fosfopeptidů. Metoda dosahuje vysoké identifikace a přesné lokalizace fosfosite, což je nezbytné pro výzkum fosfoproteomiky.
Reference
- Russell J. D., Murphy S. Agilent AssayMAP Bravo Technology Enables Reproducible Automated Phosphopeptide Enrichment Using High-Capacity Fe(III)-NTA Cartridges, Agilent Technologies Application Note 2016.
- Wu S., Wu L. Human Breast Cancer Cell Line Phosphoproteome Revealed by an Automated and Highly Selective Enrichment Workflow, Agilent Technologies Application Note 2018.
- Hsiao J. J. et al. Improved LC/MS Methods for the Analysis of Metal-Sensitive Analytes Using Medronic Acid as a Mobile Phase Additive, Anal. Chem. 2018, 90(15), 9457–9464.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Human Breast Cancer Cell Line Phosphoproteome Revealed by an Automated and Highly Selective Enrichment Workflow
2018|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Human Breast Cancer Cell Line Phosphoproteome Revealed by an Automated and Highly Selective Enrichment Workflow Authors Shuai Wu and Linfeng Wu Agilent Technologies, Inc. Santa Clara, CA, USA Introduction Phosphopeptide enrichment has been a challenging task in that…
Klíčová slova
phosphopeptide, phosphopeptideenrichment, enrichmentphosphopeptides, phosphopeptidesfound, foundphosphomix, phosphomixtklitqlrdak, tklitqlrdakyield, yieldimac, imacpeptides, peptidesnanodapter, nanodapterunenriched, unenrichednta, ntaheavy, heavyassaymap, assaymaplight
Agilent AssayMAP Bravo Technology Enables Reproducible Automated Phosphopeptide Enrichment from Complex Mixtures Using High‑Capacity Fe(III)‑NTA Cartridges
2016|Agilent Technologies|Aplikace
Agilent AssayMAP Bravo Technology Enables Reproducible Automated Phosphopeptide Enrichment from Complex Mixtures Using High‑Capacity Fe(III)‑NTA Cartridges Application Note Automated Peptide Sample Preparation for LC/MS Authors Abstract Jason D. Russell and Steve Murphy Immobilized metal affinity chromatography (IMAC) using a nitrilotriacetic…
Klíčová slova
phosphopeptide, phosphopeptidephosphopeptides, phosphopeptidesenrichment, enrichmentassaymap, assaymapnta, ntaiii, iiiselectivity, selectivityidentifications, identificationscartridges, cartridgescasein, caseinimmobilized, immobilizeddistinct, distinctsample, samplecartridge, cartridgeimac
Evaluation of search engines for phosphopeptide identification and quantitation
2016|Thermo Fisher Scientific|Postery
Poster Note 64793 Evaluation of search engines for phosphopeptide identification and quantitation Evaluation of of search searchengines enginesfor forphosphope phosphop Evaluation Xiaoyue Jiang1, David Horn1, Ryan Bomgarden2 ,Tara Schroeder3, Rosa Viner1, Andreas FR Huhmer1 Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA;…
Klíčová slova
phosphopeptide, phosphopeptidecid, cidethcd, ethcdmsa, msahcd, hcdfragmentation, fragmentationsearch, searchidentifications, identificationsmaxquant, maxquantphosphopeptides, phosphopeptidesbyonic, byonicsequest, sequestengines, enginesmascot, mascotproteome
Examining the Structural Influence of Site-Specific Phosphorylation by Ion Mobility Mass Spectrometry
2019|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biologics Examining the Structural Influence of Site-Specific Phosphorylation by Ion Mobility Mass Spectrometry Authors Rebecca S. Glaskin, Caroline S. Chu, and Dawn M. Stickle Agilent Technologies, Inc. Abstract This application note describes an automated workflow for the analysis…
Klíčová slova
casein, caseindrift, driftphosphopeptide, phosphopeptidevnelskdigsestedqamedik, vnelskdigsestedqamedikfqseeqqqtedelqdk, fqseeqqqtedelqdkccs, ccscharge, chargephosphorylation, phosphorylationnavpitptlnreqlstseenskk, navpitptlnreqlstseenskkmass, massekvnelskdigsestedqamedik, ekvnelskdigsestedqamedikntppsqhshpsiqhsper, ntppsqhshpsiqhspersequence, sequencepeptides, peptidesrspypsrsr