Iontová mobilita, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Metaproteomická analýza zajišťuje detailní charakterizaci proteinového složení komplexních biologických vzorků mikrobiálních komunit. Díky vysokému objemu dat a širokému dynamickému rozsahu proteinů je však třeba využít pokročilé chromatografické a spektrometrické techniky pro dosažení hlubokého pokrytí proteomu.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo posoudit vliv připojení FAIMS Pro Interface k systému Vanquish Neo UHPLC spojenému s Orbitrap Eclipse Tribrid MS na pokrytí metaproteomu dvou standardizovaných vzorků mikrobiální komunity (ZymoBIOMICS Microbial Community Standard a Gut Microbiome Standard). Studie porovnává analýzu bez FAIMS a s celou sadou kompenzačních napětí (CV) pro optimalizaci počtu identifikovaných proteinů a peptidů.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu vzorků byly použity standardní protokoly lýzy, redukce, alkylace a digesce enzymy Lys-C a trypsinem. Separace 1 µg peptidů proběhla na systému:
- Vanquish Neo UHPLC
- EASY-Spray PepMap Neo kolona (2 µm C18, 75 µm × 75 cm)
- Gradient: 5–28 % a 28–40 % acetonitrilu v 120 min
Spektrometrie byla prováděna na:
- Orbitrap Eclipse Tribrid MS
- FAIMS Pro Interface s CV –35 V, –50 V a –65 V (3 s cyklus, top-speed)
Datové zpracování zahrnovalo Proteome Discoverer 3.0, SEQUEST HT a INFERYS rescoring.
Hlavní výsledky a diskuse
- Bez FAIMS identifikováno přes 10 000 proteinů a 70 000 peptidů; se FAIMS nárůst identifikací o přibližně 19 % (12 938 proteinů) a 17,5 % (13 332 proteinů).
- Minimální překryv peptidů mezi třemi CV ukázal efektivní frakcionaci vzorku v plynném stavu.
- Kvantitativní reprodukovatelnost: více než 93 % proteinů kvantifikováno s CV < 20 % ve trojité injekci.
- Label-free kvantifikace odpovídala relativním abundancím získaným z NGS, s výjimkou nízkých abundancí, kde NGS nadhodnocovalo.
Přínosy a praktické využití metody
- Eliminace potřeby rozsáhlých offline frakcí zjednodušuje workflow.
- Zvýšené pokrytí proteomu umožňuje detailnější charakterizaci mikrobiálních komunit.
- Gas-fázová frakcionace pomocí FAIMS Pro Interface nevyžaduje dodatečnou manipulaci se vzorkem.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další optimalizace kompenzačních napětí a cyklů pro různé typy vzorků.
- Integrace hlubokého učení pro zlepšení identifikačního výkonu (pokročilé rescoringové algoritmy).
- Rozšíření aplikací do environmentálních a klinických metaproteomických studií.
Závěr
Zapojení FAIMS Pro Interface k Vanquish Neo UHPLC a Orbitrap Eclipse Tribrid MS významně zvýšilo počet identifikovaných proteinů a peptidů v metaproteomických standardech. Metoda nabízí vysokou reprodukovatelnost a kvalitní kvantifikaci, což potvrzuje její přínos pro detailní analýzu mikrobiálních komunit.
Reference
- Wilmes P. & Bond P. L. Metaproteomics: studying functional gene expression in microbial ecosystems. Trends Microbiol. 14, 92–97 (2006).
- Verberkmoes N. C. et al. Shotgun metaproteomics of the human distal gut microbiota. ISME J. 3, 179–189 (2009).
- Zolg D. P. et al. INFERYS rescoring: Boosting peptide identifications and scoring confidence of database search results. Rapid Commun. Mass Spectrom., Special Issue, May 2021.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.