Data Processing Workflows for DDA and DIA LC-MS data using Symphony and MSConvert

Význam tématu

Článek představuje postup pro převod vysoce rozlišených LC-MS dat získaných v režimech závislých a nezávislých akvizic DDA, MSE, HDMSE a SONAR na otevřené formáty. Význam spočívá v možnosti využití široké škály aplikací třetích stran, které podporují pokročilé analytické přístupy v metabolomice, proteomice a multivariační statistice.

Cíle a přehled studie

Cílem je ukázat jednoduchý a automatizovaný workflow využívající Symphony Data Pipeline a MSConvert pro konverzi dat z formátu MassLynx.raw do open source formátů mgf, mzXML a mzML. Modelovým datasetem byla směs katechinů zpracovaná LC-MS, následně analyzovaná na platformě GNPS pro molekulární network analýzu a vyhledávání v knihovnách spekter.

Použitá metodika a instrumentace

Data byla pořízena na systému Waters s softwarem MassLynx v režimu vysokého rozlišení pro DDA a DIA (MSE, HDMSE, SONAR). Symphony Data Pipeline provádí vícerozměrné vyhledávání špiček (Apex3D), dekonvoluci a deisotopování (Peptide3D) a generuje seznam špiček. Následná konverze do mgf, mzXML a mzML probíhá pomocí MSConvert z balíčku ProteoWizard. Přímý přístup k surovým datům zajišťuje API rozhraní.

Hlavní výsledky a diskuse

Workflow umožňuje dokončení převodu dat bezprostředně po akvizici, což zkracuje dobu čekání na zpracování. Ukázka zahrnovala celkovou iontovou chromatogram (TIC), surový MSE spektrogram komponenty pri čase 4,5 min a jeho dekonvoluovaný centroidní zápis. Výsledné otevřené formáty byly úspěšně zpracovány v GNPS, kde proběhly molekulární network analýzy a identifikace katechinů. Pro DDA data lze alternativně využít přímou konverzi MSConvert.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšení propustnosti workflow díky plné automatizaci zpracování dat po akvizici
• Nezávislost na proprietárním softwaru a flexibilita využití různých analytických nástrojů
• Standardizované generování seznamů prekurzor-produkt iontů pro nástroje jako GNPS, MetaboAnalyst nebo MZmine

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření podpory nových akvizičních módů a formátů v rámci pipeline. Plánovaná je integrace s cloudovými řešeními a umělou inteligencí pro zvýšení automatizace a rychlosti analýzy. Standardizované datové workflow mohou podpořit komunitní sdílení a reprodukovatelnost výsledků.

Závěr

Symphony Data Pipeline ve spojení s MSConvert nabízí efektivní řešení pro převod HRMS dat na otevřené formáty. Automatizace zpracování zkracuje dobu analýzy a otevírá nové možnosti pro využití dat v aplikacích třetích stran.

Reference

• Wang M et al Nat Biotechnol 2016 34(8) 828–837
• Chong J et al Nucl Acids Res 2018 46(W1) W486–W494
• Pluskal T et al BMC Bioinformatics 2010 11 395
• Holman JD et al Curr Protoc Bioinformatics 2014 46 13.24.1–9
• MacLean B et al Bioinformatics 2010 26(7) 966–968
• Application Note 720005784EN Waters Corporation 2016