Real-time de novo sequencing of peptide antigens using Bruker ProteoScape™ for 'Run & Done' 4D-immunopeptidomics

Postery | 2023 | Bruker | ASMSInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS, Iontová mobilita
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Bruker

Význam tématu


Imunopeptidomika zkoumá přirozeně zpracované peptidy vázané na HLA molekuly a jejich prezentaci buňkám imunitního systému. Díky pokroku v citlivosti a rychlosti hmotnostní spektrometrie a bioinformatice se de novo sekvenování stalo klíčovým nástrojem pro přesné přiřazení peptidů. Real-time analýza podporuje okamžité rozhodování v oblasti kvality vzorku a výkonu přístroje, což je zásadní pro výzkum vakcín, onkologie a personalizované medicíny.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem autora bylo implementovat a otestovat de novo sekvenační algoritmus Novor integrovaný v softwaru Bruker ProteoScape (BPS) běžícím na platformě timsTOF Pro 2. Studie hodnotí:
  • Rychlost zpracování MS/MS spekter v reálném čase.
  • Kvalitu přiřazení na úrovni aminokyselin a celých peptidů.
  • Výkon v imunopeptidomických datech z nádorové buněčné linie CT26.

Použitá instrumentace


  • Hmotnostní spektrometr timsTOF Pro 2 (Bruker).
  • Software Bruker ProteoScape s modulem Novor (BPS Novor) pro de novo sekvenování.
  • ProLuCID-GPU pro referenční databázové vyhledávání (ground truth).

Hlavní výsledky a diskuse


BPS Novor dosáhl průměrné rychlosti 1338±226 spekter za sekundu, zpracování 137 000 spekter trvalo 86–199 s. Trénink na datech z timsTOF zvýšil recall při 75% přesnosti aminokyselin na více než 70 % (oproti ~45 % u standardního Novoru). V imunopeptidomických datech z CT26 buněk:
  • Peptidová délka: dominují 8–11 mer peptidy odpovídající HLA I.
  • Preciznost a recall srovnatelné či lepší než u komerčních nástrojů.
  • Gibbsova klastrování pro 9-mer peptidy odhalilo očekávané motify.
Rychlá resekvence umožňuje okamžitou kontrolu kvality a volbu optimálních analytických parametrů během akvizice.

Přínosy a praktické využití metody


  • Run & Done režim – automatické zpracování a zobrazování výsledků za běhu měření.
  • Okamžitá detekce problémů s kalibrací, kolizní energií nebo přípravou vzorku.
  • Urychlení workflow v imunopeptidomice, farmaceutickém výzkumu i QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití


Příští kroky zahrnují:
  • Integraci s AI-driven predikčními modely pro zlepšení citlivosti a přesnosti.
  • Rozšíření na vícedimenzionální DIA metody a single-cell proteomiku.
  • Real-time adaptivní řízení akvizice pro cílené vyšetřování specifických peptidů.

Závěr


Implementace BPS Novor na platformě timsTOF Pro 2 přináší rychlé, přesné a bezbiasové de novo sekvenování peptidek. Real-time kapacity podporují okamžité technické i vědecké rozhodnutí, zejména v oblasti imunopeptidomiky, a otevírají nové možnosti pro vysoce výkonnou proteomickou analýzu.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Precise and accurate real-time de novo sequencing of timsTOF data with the Novor algorithm on the Bruker ProteoScape™ platform
A CCS-centric HLA-specific trained de novo module for precise and accurate real-time immunopeptide identification on the Bruker ProteoScape platform
Novor.ai – Increased precision and accuracy utilizing an AI model for de novo sequencing
timsplot: A Python Shiny App for Visualizing timsTOF Proteomics Results