Software, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Proteomika se vyvinula z kvalitativního přístupu na kvantitativní disciplínu, která umožňuje detailní studium změn v expresi proteinů v buňkách, tkáních a organismech. Moderní bioanalytické úlohy vyžadují vysokou citlivost, přesnost a reprodukovatelnost, aby bylo možné odhalit dynamické procesy na molekulární úrovni a převést bioinformatické nálezy do aplikací v přesné medicíně, farmaceutickém výzkumu i průmyslové kontrole kvality.
Cíle a přehled studie / článku
Tento whitepaper představuje nový benchmark kvantitativní proteomiky definovaný společností Thermo Fisher Scientific. Klíčovým cílem je ukázat, jak integrace špičkových Orbitrap hmotnostních analyzátorů, chromatografických technik, iontové mobility a propracovaných chemických značek (TMT, SILAC) společně s real-time řízenými pracovními postupy (SureQuant) umožňuje kvantifikovat všechny identifikované proteiny s vysokou přesností a agilním workflow od objevu k validaci.
Použitá metodika a instrumentace
Pro širší i cílené přístupy proteomiky byly využity:
- Orbitrap Exploris 480/240 a Orbitrap Eclipse Tribrid – HRAM hmotnostní analytický systém
- TSQ Altis triple kvadrupól – vysoce citlivá SRM a H-SRM detekce
- Vanquish Horizon a Vanquish Flex UHPLC systémy pro vysoko-účinnou separaci
- FAIMS Pro anténa pro diferenční iontovou mobilitu
- Tandem Mass Tags (TMTpro 18-plex) pro multiplexní značení až 18 vzorků
- SILAC Protein Quantitation Kits pro metabolické značení v kultivovaných buňkách
- Pierce TMT Yeast Digest Standard a HeavyPeptide AQUA pro ověřování systému
- Software Proteome Discoverer, TraceFinder a Skyline pro zpracování dat, identifikaci, kvantifikaci a statistickou analýzu
Hlavní výsledky a diskuse
Orbitrap analyzátor umožňuje rozlišení až 500 000 (m/z 200), díky čemuž jsou izolovány izobarické koelující ionty a eliminován šum. Detekce na úrovni attomolů s lineární dynamikou přes pět řádů a koeficienty variační spolehlivě pod 2 % byla demonstrována na vzorcích HeLa digesce. Integrace FAIMS Pro zvyšuje selektivitu a kvantifikační rozsah až o šest řádů. Multiplexní TMT workflow se SPS-MS3 a Real-Time Search výrazně redukuje interference a kompresi poměrů, čímž umožňuje robustní kvantifikaci až 18 vzorků v jednom běhu. SureQuant metoda s řízenou akvizicí interními standardy poskytuje vysokou citlivost a spolehlivou detekci stovek cílených proteinů v komplexních matricích. HSRM na TSQ Altis MS kombinuje vysokou selektivitu (0,2 Da) s rychlou datovou akvizicí až 600 SRM/s pro rozsáhlou validaci.
Přínosy a praktické využití metody
Kvantitativní proteomika definovaná tímto přístupem poskytuje:
- Hloubkovou exploraci proteomu v objevné fázi (LFQ DDA/DIA, SILAC, TMT)
- Rychlé ověření a validaci biomarkerů ve stovkách až tisících vzorků (SRM/H-SRM, SureQuant)
- Multiplexní analýzu asociovaných signálních drah (AKT/mTOR, PTM panely)
- Studium buněčné heterogenity až na úrovni single-cell proteomiky
- Přímou aplikaci v translací výzkumu, vývoji léků a přesné medicíně
Budoucí trendy a možnosti využití
Vývoj směřuje k ještě vyšší propojitelnosti a automatizaci: integrace umělé inteligence v řízení akvizice dat, širší využití iontové mobility, navyšování multiplexace nad 18 kanálů, real-time monitoring výkonu instrumentace v cloudu (Almanac), a propojení s laboratorní ekonomickou správou (Unity Lab Services). To umožní rychlejší návratnost investic, vyšší throughput a hlubší biologickou interpretaci.
Závěr
Thermo Fisher Scientific redefinuje benchmark v kvantitativní proteomice kombinací HRAM Orbitrap MS, inteligentních pracovních postupů a fit-for-purpose reagentů. Tento přístup poskytuje nezbytnou přesnost, rozsah a rychlost pro moderní výzkum, od základní biologie až po klinické aplikace a průmyslovou QA/QC.
Reference
Žádné explicitní literární odkazy nebyly uvedeny v původním textu.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.