Optimization of LC/MS Intact /Top-Down Protein Analysis on an Orbitrap Fusion Mass Spectrometer

Postery | 2015 | Thermo Fisher Scientific | ASMSInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Intact/top-down analýza proteoform přináší jedinečnou schopnost identifikovat a kvantifikovat různé varianty bílkovin včetně posttranslačních modifikací a disulfidických vazeb, což je nad rámec klasického bottom-up přístupu. Tato metoda je proto klíčová pro pochopení funkčních vlastností bílkovin v biologických a průmyslových aplikacích.

Cíle a přehled studie


Hlavním cílem bylo vytvořit obecně použitelnou RP-LC-MS/MS metodu pro intact/top-down analýzu na Orbitrap Fusion hmotnostním spektrometru. Metoda byla optimalizována na standardní směsi sedmi proteinů a následně aplikována na charakterizaci směsi ribozomálních proteinů z E. coli.

Použitá metodika a instrumentace


  • Chromatografie: Thermo Scientific UltiMate 3000 RSLCnano v mikroflow režimu, monolitické kapilární sloupce ProSwift RP-4H a RP-5H (200 μm × 25 cm), průtok 10–12 μL/min.
  • Hmotnostní spektrometrie: Orbitrap Fusion v intact protein módu s ion-routing multipole (IRM) tlakem 2–3 mTorr.
  • Fragmentace MS/MS: datově řízené módy Top 3–5 DDA s HCD, CID, ETD, EThcD a ETciD.
  • Analýza dat: Protein Deconvolution 4.0 (ReSpect pro 15k, Xtract pro 120k), ProSightPC 3.0 a Proteome Discoverer 2.0 s ProSightPD uzlem.

Hlavní výsledky a diskuse


Optimalizovaný LC gradient (pro směs sedmi proteinů 10–25 % ACN/6 min, 25–40 %/5 min, 40–70 %/3 min) umožnil kompletní oddělení všech standardních proteinů v časovém okně 15 minut. Metoda byla úspěšně přenesena i na analýzu ribozomálních proteinů z E. coli při gradientu 5–40 %/38 min, 40–70 %/5 min. V porovnání fragmentačních režimů vedlo EThcD k nejvyššímu počtu identifikací i charakterizaci proteoform díky kombinaci elektronové a kolizně indukované fragmentace. HCD vedl ke snížení kvality pokrytí sekvence, zatímco ETD a ETciD doplňovaly spektra, zejména u proteinů s disulfidickými vazbami.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlé a reprodukovatelné oddělení intact proteinů v mikroflow režimu s nízkou spotřebou vzorku (řádově pmol).
  • Komplexní pokrytí proteoform včetně modifikací a truníkovaných forem.
  • Možnost snadné integrace do workflow kvality a výzkumu v proteomice.

Budoucí trendy a možnosti využití


Použití mikroflow LC-MS/MS v kombinaci s hybridními fragmentačními technikami slibuje další zvyšování hloubky analýzy proteomu. Rozvoj monolitických sloupců s vyšší kapacitou, optimalizace gradientů a pokročilé algoritmy dekonvoluce dat mohou umožnit analýzu ještě komplexnějších vzorků a nižších koncentrací.

Závěr


Popsaná metoda představuje robustní platformu pro rychlou intact/top-down analýzu na Orbitrap Fusion, která dosahuje vysoké citlivosti i kvality identifikací. Kombinace mikroflow chromatografie, multimódové fragmentace a pokročilých softwarových nástrojů poskytuje komplexní charakterizaci proteoform.

Reference


  • Cannon et al. Anal. Chemistry. 2014, 86(4): 2185-2192.
  • Thermo Fisher Scientific Product Specifications #20842.
  • Brunner et al. Anal. Chemistry. 2015, PMID25803405.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Optimizing Top Down Analysis of Proteins on Orbitrap Fusion Lumos Tribrid Mass Spectrometer
IMSC: Optimization of crosslinked peptide analysis on an Orbitrap Fusion Lumos mass spectrometer
Optimization of Crosslinked Peptide Analysis on an Orbitrap Fusion Lumos Mass Spectrometer
Optimization of RP-LC-MS Top-down Protein Analysis on an Orbitrap Fusion Lumos Tribrid MS with the Advanced Peak Determination Algorithm