A MULTI-OMICS APPROACH TO INVESTIGATE THE PLASMA PROTEOME AND DETERMINE THE MECHANISITIC PROCESSES INVOLVED IN DIFFERENT RESPIRATORY DISEASE CONDITIONS
Postery | 2019 | WatersInstrumentace
Chronická obstrukční plicní nemoc a astma jsou závažné respirační poruchy s odlišnými patofyziologickými procesy. Analýza proteomu, lipidomu a metabolomu plazmy poskytuje komplexní pohled na molekulární změny související s těmito stavy a může odhalit nové diagnostické a prognostické biomarkery.
Studie si klade za cíl aplikovat integrovaný multiomický přístup k analyzování plazmových vzorků od pacientů s COPD, astmatem a zdravých kontrol. Vzorky byly rozděleny do tří skupin s n=6 pro každou skupinu a doplněny o QC pool.
Vzorky pro metabolomiku byly připraveny precipitací proteinů acetonitrilem a analyzovány kombinací RP a HILIC chromatografie. Pro lipidomiku byl použit extrakční protokol s isopropanolem a RP chromatografií. Proteomika zahrnovala tryptické štěpení a přidání stabilně značených peptidů Biognosys PQ500 pro absolutní kvantifikaci. Analýza probíhala na systému Waters Acquity I Class spojeném s hmotnostním spektrometrem Xevo G2 XS QToF ve režimu SONAR DIA. Data byly zpracovány v Progenesis QI, Spectronaut Pulsar X, dále multivariační analýzou v EZInfo a drahovou analýzou v Metacore.
Principal component analysis ukázala jasné oddělení skupin COPD, astmatu a kontrol s vysokou technickou reprodukovatelností (CV < 8 %). Identifikovány byly desítky signifikantních metabolitů, lipidů a proteinů. Výrazné změny se vyskytovaly v drahách lipoproteinové a lipidové metabolismu. Absolutní kvantifikace pomocí SIL peptidů potvrdila rozdíly v expresi klíčových proteinů.
Očekává se integrace dalších omických vrstev (genomika, glykomika) a využití strojového učení pro provázání dat. Personalizované diagnostické panely a monitorování terapeutických odpovědí představují perspektivní aplikace.
Ukázalo se, že jednotná platforma pro proteomické, lipidomické a metabolomické analýzy plazmy je životaschopná a odhaluje klíčové molekulární změny u pacientů s COPD a astmatem.
[1] Richardson et al ASMS 2015
[2] Moseley et al J Proteome Res 2018 17 770-779
[3] Juvvadi et al J Proteome Res 2018 17 780-793
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika, Klinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Chronická obstrukční plicní nemoc a astma jsou závažné respirační poruchy s odlišnými patofyziologickými procesy. Analýza proteomu, lipidomu a metabolomu plazmy poskytuje komplexní pohled na molekulární změny související s těmito stavy a může odhalit nové diagnostické a prognostické biomarkery.
Cíle a přehled studie
Studie si klade za cíl aplikovat integrovaný multiomický přístup k analyzování plazmových vzorků od pacientů s COPD, astmatem a zdravých kontrol. Vzorky byly rozděleny do tří skupin s n=6 pro každou skupinu a doplněny o QC pool.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky pro metabolomiku byly připraveny precipitací proteinů acetonitrilem a analyzovány kombinací RP a HILIC chromatografie. Pro lipidomiku byl použit extrakční protokol s isopropanolem a RP chromatografií. Proteomika zahrnovala tryptické štěpení a přidání stabilně značených peptidů Biognosys PQ500 pro absolutní kvantifikaci. Analýza probíhala na systému Waters Acquity I Class spojeném s hmotnostním spektrometrem Xevo G2 XS QToF ve režimu SONAR DIA. Data byly zpracovány v Progenesis QI, Spectronaut Pulsar X, dále multivariační analýzou v EZInfo a drahovou analýzou v Metacore.
Hlavní výsledky a diskuse
Principal component analysis ukázala jasné oddělení skupin COPD, astmatu a kontrol s vysokou technickou reprodukovatelností (CV < 8 %). Identifikovány byly desítky signifikantních metabolitů, lipidů a proteinů. Výrazné změny se vyskytovaly v drahách lipoproteinové a lipidové metabolismu. Absolutní kvantifikace pomocí SIL peptidů potvrdila rozdíly v expresi klíčových proteinů.
Přínosy a praktické využití metody
- Komplexní biomolekulární profilování pro identifikaci nových biomarkerů
- Vysoce reprodukovatelné a robustní LC MS metodiky
- Optimalizované jednotné LC nastavení pro všechny analytické platformy
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se integrace dalších omických vrstev (genomika, glykomika) a využití strojového učení pro provázání dat. Personalizované diagnostické panely a monitorování terapeutických odpovědí představují perspektivní aplikace.
Závěr
Ukázalo se, že jednotná platforma pro proteomické, lipidomické a metabolomické analýzy plazmy je životaschopná a odhaluje klíčové molekulární změny u pacientů s COPD a astmatem.
Reference
[1] Richardson et al ASMS 2015
[2] Moseley et al J Proteome Res 2018 17 770-779
[3] Juvvadi et al J Proteome Res 2018 17 780-793
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Plasma Proteome for a Respiratory Disease Cohort Using SONAR on a SYNAPT XS Mass Spectrometer
2019|Waters|Technické články
[ TECHNOLOGY BRIEF ] Analysis of Plasma Proteome for a Respiratory Disease Cohort Using SONAR on a SYNAPT XS Mass Spectrometer Christopher Hughes, 1 Lee Gethings,1 Joanne Ballantyne,1 and Robert Plumb 2 1 Micromass UK Limited, Wilmslow, Cheshire, UK; 2…
Klíčová slova
sonar, sonarsynapt, synaptbrief, briefplatform, platformprogenesis, progenesisbpi, bpispecificity, specificityrespiratory, respiratorycohort, cohortdata, datatechnology, technologydia, diathlapysdelr, thlapysdelrwcavseheatk, wcavseheatkplasma
Rapid Qualitative Analysis and Absolute Quantification of Plasma Proteins Using SONAR with Biognosys PQ500 for Proteomic Clinical Research Studies
2018|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Rapid Qualitative Analysis and Absolute Quantification of Plasma Proteins Using SONAR with Biognosys PQ500 for Proteomic Clinical Research Studies Christopher J. Hughes, 1 Sarah Lennon,1 Lee A. Gethings,1 Florian Marty, 2 Sebastian Müller, 2 Lukas Reiter,…
Klíčová slova
sonar, sonarprogenesis, progenesisproteomics, proteomicsdata, datanote, noteclinical, clinicalapplication, applicationproteomic, proteomicquantitative, quantitativeuplc, uplcacquity, acquityclass, classfibronectin, fibronectinresearch, researchthroughput
Biological Interpretation of Breast Cancer Using Rapid Multi-omic Profiling Methods
2020|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Biological Interpretation of Breast Cancer Using Rapid Multi-omic Profiling Methods Adam King, Christopher J. Hughes, Giorgis Isaac, Lee A. Gethings, and Robert S. Plumb Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■ ■ ■ Flexible, multi-omic…
Klíčová slova
omic, omicbreast, breastcancer, cancerprogenesis, progenesissynapt, synaptprofiling, profilingbiological, biologicalinterpretation, interpretationrapid, rapiddia, diamulti, multiproteomics, proteomicssonar, sonarelevated, elevateduplc
Quantifying the Lipidome for a Respiratory Disease Study Using LipidQuan: A Rapid and Comprehensive Targeted Approach
2019|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Quantifying the Lipidome for a Respiratory Disease Study Using LipidQuan: A Rapid and Comprehensive Targeted Approach Nyasha Munjoma, Giorgis Isaac, Robert Plumb, and Lee Gethings Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■■ ■■ Rapid quantification…
Klíčová slova
lipidquan, lipidquancopd, copdobstructive, obstructivepulmonary, pulmonaryquanpedia, quanpedialung, lungchronic, chronictargetlynx, targetlynxnote, noteasthma, asthmaapplication, applicationlipidomic, lipidomicxevo, xevoacyl, acylipa
