LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Analytika vzorků s velmi nízkým množstvím proteinů, jako jsou jednotlivé buňky, vyžaduje metody s vysokou citlivostí a zároveň dostatečnou propustností. Spojení nízkoproudé nano-LC separace se špičkovým Orbitrap MS přístrojem otevírá cestu k hluboké proteomické analýze subnanogramových vzorků při zachování robustnosti a opakovatelnosti měření.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem technické poznámky je představit pět optimalizovaných LC-MS metod, které využívají kolonu o vnitřním průměru 50 µm při průtoku 100 nL/min na systému Thermo Scientific™ Vanquish™ Neo UHPLC spárovaném s Orbitrap Exploris™ 480. Metody jsou navrženy pro přímou injekci a kombinují krátké gradienty (10–50 min) pro vyvážení citlivosti a propustnosti.
Použitá metodika a instrumentace
- Vzorky: HeLa digest připravený v 0,1 % kyselině mravenčí, 1 ng/µL koncentrace.
- UHPLC: Vanquish Neo se systémem Binary Pump N, Split Sampler NT, nízkým GDV (<300 nL).
- Kolona: Acclaim PepMap 100 C18, 50 µm × 150 mm, 2 µm dp, 10 µm nanoemiter.
- MS: Orbitrap Exploris 480 s FAIMS Pro, režimy DDA a DIA.
- Softwarové nástroje: Proteome Discoverer 3.0 (SEQUEST HT + INFERYS), CHIMERYS, Spectronaut 17.
Hlavní výsledky a diskuse
- V DDA režimu na 10 min gradientu bylo identifikováno ~1 500 proteinových skupin z 250 pg vzorku (SEQUEST + INFERYS) a >1 800 proteinů (CHIMERYS).
- DIA strategie s 10–12 m/z okny umožnila detekci >3 000 proteinových skupin z 250 pg, pokrývajícím>4 řády dynamického rozmezí.
- Metody s gradienty 10, 14, 20, 30 a 50 min dosahují denní propustnosti 24–72 vzorků s MS využitím 55–85 %.
- Výborná reprodukovatelnost retencí (<6 s) a kvantitativní variace proteinů (<20 % CV).
Přínosy a praktické využití metody
Navržené workflow podporuje vysokopropustné analýzy vzorků s nízkým obsahem proteinů, včetně single-cell proteomiky (SCP). Umožňuje také snadné rozšíření na multiplexní kvantifikaci (např. TMT) pro větší experimentální série.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace dalších AI-řízení pro rozpoznávání spekter a dekonvoluci chimerických signálů.
- Další miniaturizace LC systému a kolony pro zlepšení citlivosti.
- Automatizované workflow pro klinické a diagnostické aplikace na úrovni jednotlivých buněk.
- Rozšíření metod na další typy vzorků s omezeným množstvím (biopsy, kapilární krev).
Závěr
Předložené nano-LC-MS metody dosahují špičkové citlivosti i propustnosti při analýze subnanogramových vzorků. Kombinace optimalizovaných gradientů, nízkého GDV a pokročilých softwarových algoritmů poskytuje robustní platformu pro sapmle-limited proteomiku s možností dalšího rozšíření pro multiplexní kvantifikaci.
Reference
1. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, 2020.
2. Stejskal K.; Op de Beeck J. et al. Ultrasensitive NanoLC-MS of Subnanogram Protein Samples Using Second Generation Micropillar Array LC Technology with Orbitrap Exploris 480 and FAIMS PRO. Anal. Chem. 2021, 93 (25), 8704–8710.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.