Including peptide enrichment in a mass spectrometry-based workflow for the absolute quantitation of SARS-CoV-2

Postery | 2022 | Thermo Fisher Scientific | ASMSInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Detekce a absolutní kvantifikace proteinů viru SARS-CoV-2 v klinických vzorcích je klíčová pro spolehlivou diagnostiku a monitorování infekce. Zavedení obohacení peptidů před měřením LC-MS snižuje interferenci matrice, zvyšuje citlivost a umožňuje rychlejší analýzy i při velmi nízkých koncentracích cílového proteinu.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo demonstrovat, že zařazení obohacovacího kroku SISCAPA (Stable Isotope Standards and Capture by Anti-Peptide Antibodies) do stávajícího LC-MS workflow zlepší schopnost absolutní kvantifikace nukleokapsidového proteinu SARS-CoV-2 ve vzorcích nosního sekretu.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky:
  • Rekombinantní nukleokapsidový protein SARS-CoV-2 přidaný do nosního sekretu v dopravním médiu.
  • Enzymatická digesce trypsinem (SMART Digest Trypsin kit).

Obohacení peptidů:
  • Peptidově specifické SISCAPA pro selektivní zachycení cílových peptidů.
  • Interní standardy: izotopově značené peptidy odpovídající analyzovaným sekvencím.

Chromatografie a hmotnostní spektrometrie:
  • LC systém: Thermo Scientific Vanquish MD HPLC se sloupcem Hypersil GOLD C18 (1.9 µm, 2.1×50 mm).
  • MS detekce: Thermo Scientific TSQ Altis MD ve vybraném SRM režimu.

Hlavní výsledky a diskuse


Limity detekce (LOD) a kvantifikace (LOQ) pro cílené peptidy spadly do rozsahu nízkých až subfemtomolů na kolonu, s lineární oblastí měření mezi 0,25 a 100 fmol (R2 > 0,99). Koeficienty varibility a relativní standardní odchylky byly pod 15 % v celé analytické oblasti. Obdobné retenční časy peptidů a interních standardů (< ±0,01 min) potvrdily konzistentní chromatografické podmínky. Díky redukované matrice se běh LC scény zkrátil na pouhé 2 minuty při plné separaci pěti klíčových peptidů.

Přínosy a praktické využití metody


  • Snížení množství nutného spike-in proteinu v klinických vzorcích.
  • Zrychlení analýzy díky krátkému 2minutovému LC běhu.
  • Možnost rychlého multiplexního měření několika peptidů v úzkém akvizičním okně (30 s).
  • Zvýšená robustnost a opakovatelnost díky immuno-obohacení.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace do automatizovaných vysokopropustných multikanálových LC-MS systémů pro masový screening.
  • Rozšíření panelu cílených virových i buněčných markerů pro komplexní diagnostiku a monitorování infekcí.
  • Vývoj snadno přenosných modulárních přístrojů s integrovaným immuno-obohacením pro POC (point-of-care).

Závěr


Zařazení SISCAPA obohacení peptidů do LC-MS workflow pro absolutní kvantifikaci SARS-CoV-2 nukleokapsidového proteinu výrazně zlepšilo citlivost, rychlost i spolehlivost analýzy. Metoda nabízí robustní nástroj pro klinickou diagnostiku a výzkum, umožňuje detekci nízkých koncentrací viru a dobře se integruje do moderních vysokopropustných analytických platforem.

Reference


  1. Coronavirus in the US: Latest Map and Case Count. New York Times.
  2. He, J. et al. Diagnostic Performance Between CT and Initial Real-Time RT-PCR for Clinically Suspected 2019 Coronavirus Disease (COVID-19). Respir Med. 2020;168:105980.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

A quick and robust mass spectrometry-based method for the detection of SARS-CoV-2
Developing a Quick and Robust Mass Spectrometry-based Method for the Detection of SARS-CoV-2
Analysis of SARS-CoV-2 using LC-MS Peptide Enrichment for Clinical Research
SARS-CoV-2 LC-MS Workflow Overview
SARS-CoV-2 LC-MS Workflow Overview
2021|Waters|Příručky