LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Label-free kvantitativní proteomika umožňuje citlivou analýzu a porovnávání proteinových vzorků bez potřeby chemických značení. Data-dependent acquisition (DDA) a data-independent acquisition (DIA) na vysokorozlišovacích orbitrapových spektrometrech patří mezi nejpoužívanější přístupy. Porovnání těchto metod z hlediska počtu identifikovaných peptidů a reprodukovatelnosti kvantifikace je zásadní pro optimalizaci proteomických workflow v biologickém a farmaceutickém výzkumu.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo porovnat výkonnost HRAM quadrupole-Orbitrap DDA a DIA metod při analýze HELA proteinového digestu ve standardizovaném workflow. Hlavními metrikami hodnocení byly citlivost detekce, celkový počet identifikovaných a kvantifikovaných peptidů a proteinů, reprodukovatelnost mezi replikáty a vliv délky analytické kolony.
Použitá metodika a instrumentace
All solvents were LC-MS grade (Fisher Scientific). Solvent A: 100 % voda, 0.1 % kyselina mravenčí. Solvent B: 80 % acetonitril, 20 % voda, 0.1 % kyselina mravenčí. Vzorky: 500 ng/µL HELA digest (Pierce) doplněný HRM peptidovými standardy (Biognosys).
Chromatografie:
- Thermo Scientific EASY-nLC 1200
- Acclaim PepMap kolony 75 µm ID, délka 50 cm (ES803) a 75 cm (ES805), částice 2 µm, teplota 55 °C
- Gradient 5–44 % B během 120 min při 300 nL/min
- Thermo Scientific Q Exactive HF MS
- Režimy DDA a DIA
- Proteome Discoverer 2.2.0.96 (SEQUEST HT, Percolator, Minora, Rt-Aligner, Feature Mapper)
- Spectral library pro DIA: výstup z DDA zpracovaný v Proteome Discoverer
- Spectronaut 9.0 pro MS1 kvantifikaci v DIA
Hlavní výsledky a diskuse
DDA v kombinaci s novým LFQ workflow prokázalo vyšší počet identifikací i kvantifikovatelných peptidů oproti DIA:
- 75 cm kolona: ~40 230 peptidů, 5 070 proteinů (DDA) versus 24 426 kvantifikovatelných peptidů (DIA)
- 50 cm kolona: ~32 013 peptidů, 4 828 proteinů (DDA) versus 16 968 kvantifikovatelných peptidů (DIA)
- Průměrná korelace mezi replikáty ~0,96 pro DDA i DIA
- Nižší variabilita kvantifikace (CV < 20 %) u DDA
- Delší kolony (75 cm) zvyšují hloubku proteomu v obou režimech
Přínosy a praktické využití metody
Implementace LFQ workflow v Proteome Discoverer umožňuje:
- Automatizované škálování, normalizaci a sledování studií
- Vyšší citlivost a hloubku proteomických analýz bez nutnosti předběžné přípravy spektrální knihovny
- Zjednodušenou integraci do rutinních QA/QC procesů
Budoucí trendy a možnosti využití
Budoucí vývoj se zaměří na:
- Další zkracování chromatografických běhů při zachování hloubky pokrytí
- Využití strojového učení pro zlepšení identifikace a kvantifikace
- Komplexní integraci s klinickými daty pro personalizovanou medicínu
- Rozšíření workflow na další třídy biomarkerů (např. post-translační modifikace)
Závěr
Studie ukazuje, že DDA na orbitrapových MS s pokročilým untargeted LFQ workflow nabízí vyšší počet identifikací, lepší reprodukovatelnost a větší efektivitu než DIA. Delší chromatografické kolony dále zvyšují proteomový protekční výkon bez kompromisů v kvalitě dat.
Reference
Nejsou uvedeny
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.