Analysis of Plasma Proteome for a Respiratory Disease Cohort Using SONAR on a SYNAPT XS Mass Spectrometer

Technické články | 2019 | WatersInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


Potenciál plasmatického proteomu pro identifikaci biomarkerů v respiračních onemocněních je vysoký, protože krevní plasma odráží systémové změny v organismu. Metody s vysokou specifičností a přesností kvantifikace napomáhají odhalit rozdíly mezi kontrolními a nemocnými skupinami.

Cíle a přehled studie / článku


Tato studie demonstruje využití metody SONAR na platformě SYNAPT XS pro analýzu plasmatického proteomu pacientů s chronickou obstrukční plicní nemocí, astmatem a zdravými kontrolami. Cílem je zlepšit specifitu detekce, pokrytí sekvencí a důvěryhodnost identifikace při zachování vysoké propustnosti.

Použitá metodika a instrumentace


Úprava vzorků:
  • Trypsinově štěpená, neodbořená lidská plasma
  • Skupiny: kontrola (n=6), COPD (n=6), astma (n=6); pooling na 3 pracovní vzorky
Chromatografie a akvizice:
  • ACQUITY UPLC M-Class System s kolonkou Peptide CSH C18 (300 µm × 100 mm)
  • Reverzní fáze s gradientem 1–40 % acetonitrilu s 0,1 % kyseliny mravenčí, 45 min, 50 µL/min
  • SYNAPT XS v režimu SONAR pro data-independent acquisition
Zpracování dat:
  • Progenesis QI for Proteomics pro databázové vyhledávání (UniProt reviewed, 1 % FDR)
  • Nastavení modifikací: karbamidomethylace C (fixní), oxidace methioninu (variabilní)
  • Integrace kvantitativních dat ve Skyline pro ověření přechodů


Hlavní výsledky a diskuse


  • Identifikováno celkem 349 proteinů s významným průnikem mezi všemi třemi skupinami
  • Medián pokrytí sekvence proteinů dosahoval 18–25 %
  • Technická reprodukovatelnost s koeficientem variačním (CV) menším než 3 %
  • Lineární dynamický rozsah zaznamenal 3–4 řády velikosti
  • SONAR zajistil vyšší specifitu separací koelujících peptidů, zlepšení kvality fragmentačních spekter a zvýšení jistoty identifikací


Přínosy a praktické využití metody


Výsledky potvrzují, že SONAR na SYNAPT XS umožňuje:
  • Spolehlivou identifikaci a kvantifikaci proteinů v komplexních vzorcích
  • Vysokou propustnost vhodnou pro kohortní studie
  • Integraci se softwarovými nástroji pro flexibilní data mining
  • Potenciál pro multi-omické přístupy zahrnující metabolomiku a lipidomiku


Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření SONAR akvizice do dalších oblastí, jako je metabolomika a lipidomika
  • Optimalizace workflow pro vysokopropustné klinické studie a screening biomarkerů
  • Využití umělé inteligence pro pokročilou analýzu a interpretaci multi-omických dat
  • Vývoj standardizovaných protokolů pro různé biologické matrixy


Závěr


Metoda SONAR na platformě SYNAPT XS přináší významné zlepšení specificity, sekvenčního pokrytí a kvantitativní přesnosti při analýze plasmatického proteomu. Díky kompatibilitě s rychlou chromatografií a třetími stranami softwaru se jedná o robustní nástroj pro pokročilé proteomické studie i multi-omické aplikace.

Reference


  1. Gethings L.A. et al. Lipid profiling of complex biological mixtures by liquid chromatography mass spectrometry using a novel scanning quadrupole data-independent acquisition strategy. Rapid Commun Mass Spectrom. 2017, 31(19):1599–1606. doi:10.1002/rcm.7941.
  2. Moseley A.M. et al. Scanning quadrupole data independent acquisition – part A. Qualitative and quantitative characterization. J. Proteome Res. 2017, 17(2):770–779. doi:10.1021/acs.jproteome.7b00464.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Rapid Qualitative Analysis and Absolute Quantification of  Plasma Proteins Using SONAR with Biognosys PQ500 for Proteomic Clinical Research Studies
Biological Interpretation of Breast Cancer Using Rapid Multi-omic Profiling Methods
Rapid Proteomic Analysis Using 1 mm Scale Chromatography, Providing the Required Throughput for Large Cohort Studies
A MULTI-OMICS APPROACH TO INVESTIGATE THE PLASMA PROTEOME AND DETERMINE THE MECHANISITIC PROCESSES INVOLVED IN DIFFERENT RESPIRATORY DISEASE CONDITIONS