Robust and reproducible peptide mapping and intact mass analysis workflows on a single instrument platform

Aplikace | 2017 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap, GPC/SEC
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Peptidové mapování a analýza intaktní hmotnosti jsou klíčové pro charakterizaci bioterapeutických proteinů. Díky složitosti a variabilitě těchto molekul je nutné potvrdit správnou aminokyselinovou sekvenci, disulfidické vazby a přítomnost posttranslačních modifikací. Jedna jednotná platforma umožňuje zjednodušit workflow, zvýšit reprodukovatelnost a snížit pracovní náročnost laboratoří.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo demonstrovat využití jediné LC-MS platformy Thermo Scientific pro komplexní charakterizaci rekombinantního proteinu somatotropinu. Metoda zahrnuje automatizované trávení enzymem trypsin pomocí SMART Digest kitu, rychlou chromatografii a vysoce přesnou hmotnostní analýzu intaktního proteinu pod denaturačními i nativními podmínkami.

Použitá metodika a instrumentace


  • UHPLC Vanquish Flex Quaternary se Sampler FT a diodovým detektorem
  • Orbitrapový analyzátor Q Exactive HF BioPharma
  • Kolony: Acclaim VANQUISH C18, MAbPac RP, Acclaim SEC-300
  • Příprava vzorků: SMART Digest kit, redukce DTT, TCEP
  • Software: BioPharma Finder 2.0, Chromeleon CDS

Hlavní výsledky a diskuse


  • Kompletní peptidová sekvence somatotropinu potvrzena 100% pokrytím
  • Správné disulfidické vazby identifikovány na nevyredukovaných vzorcích
  • Detekce a kvantifikace posttranslačních modifikací (deamidace, oxidace, izomerizace) na úrovni jednotek procent
  • Rychlý a reprodukovatelný enzymatický digest během 5–15 minut s minimem manuálních chyb
  • Intaktní hmotnost proteinu pod denaturačními i nativními podmínkami odhalila monoisotopickou hmotnost s odchylkou <2 ppm

Přínosy a praktické využití metody


  • Konsolidace více kontrolních atributů (sekvence, vazby, PTM) na jednom přístroji
  • Úspora času – kompletní workflow do jedné hodiny
  • Jednoduchá implementace do rutinního QA/QC bez hlubokých znalostí hmotnostní spektrometrie
  • Možnost použití pouze MS signálu pro QC metodiku s přímou identifikací a kvantifikací

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření workflow na další bioterapeutika a komplexní proteiny
  • Integrace plně automatizovaných systémů přípravy vzorků
  • Použití nativní MS pro studium vyšších struktur a komplexů proteinů
  • Analytické metody založené na pokročilých algoritmech a umělé inteligenci pro rychlou interpretaci dat

Závěr


Jednotná LC-MS platforma ukázala vysokou robustnost, reprodukovatelnost a efektivitu pro peptidové mapování i analýzu intaktního proteinu. Výsledkem je plná sekvenční validace, přesná detekce vazeb a kvantifikace modifikací v jediném workflow, snadno použitelném v rutinních laboratořích.

Reference


  1. Rogers RS et al. Development of a quantitative mass spectrometry multiattribute method for characterization of biologics, mAbs. 2015;7(5):881–890.
  2. Ren D et al. An improved trypsin digestion method minimizes digestion-induced modifications. Anal Biochem. 2009;392:12–21.
  3. Kollipara L, Zahedi RP. Protein carbamylation: in vivo modification or in vitro artefact? Proteomics. 2013;13:941–944.
  4. Samonig M et al. SMART Digest compared to classic in-solution digestion of rituximab. Thermo Fisher Scientific Application Note 1159, 2016.
  5. SMART Digest Kit Technical Guide. Thermo Fisher Scientific, 2015.
  6. Samonig M, Scheffler K. LC/MS analysis of rituximab using Q Exactive. Thermo Fisher Scientific Application Note 591, 2013.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

SMART Digest Peptide Mapping and Quantitation Compendium
SMART Digest Peptide Mapping and Quantitation Compendium
2018|Thermo Fisher Scientific|Příručky
IMSC: Full Characterization of Heterogeneous Antibody Samples Under Denaturing and Native Conditions on a Hybrid Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometer
Automated chymotrypsin peptide mapping of proteins by LC-MS
Thermo Scientific Biopharmaceutical Characterisation Compendium