TIMSrescore: timsTOF-optimized PSM rescoring boosts identification rates for immunopeptidomics

Postery | 2024 | Bruker | HUPOInstrumentace
Iontová mobilita, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Bruker

Význam tématu


Imunopeptidomika umožňuje detailní průzkum peptidů prezentovaných na povrchu buněk, které jsou zásadní pro pochopení imunitních mechanismů a identifikaci potenciálních biomarkerů a terapeutických cílů. Vzhledem k neenzymatickému štěpení se dramaticky zvyšuje vyhledávací prostor a tradiční přístupy dosahují nižší úspěšnosti identifikace.

Cíle a přehled studie / článku


Studie představuje algoritmus TIMSrescore optimalizovaný pro platformu timsTOF, jehož cílem je zvýšit míru identifikace PSM a peptidů v immunopeptidomických datech. Validace proběhla na dvou souborech dat: HeLa lyzátu štěpeného elastázou a vzorcích tumoru ledviny (RCC).

Použitá metodika a instrumentace


Analýza HeLa lyzátů proběhla po redukci, alkylaci a 3hodinové digesci elastázou při 37 °C. Peptidy byly separovány na nanoElute 2 (22min gradient) a detekovány na CSI Ultra připojeném k mass spektrometru timsTOF Ultra. Parametry: intenzitní práh 500, cílová intenzita 20 000, kolizní energie v rozmezí 20–70 eV v závislosti na 1/k0, výběr prekurzorů 300–1400 m/z. Pro imunoanalýzu RCC vzorků byl použit stejný přístup s obohacením HLA I a II. Data byla zpracována v Sage (Lazear et al., 2023) a MS2Rescore (Declercq et al., 2022) s přidanou podporou TIMSrescore.

Hlavní výsledky a diskuse


TIMSrescore zvýšil průměrnou identifikaci PSM o 37 % a peptidů o 35 % napříč různými TIMS ramp časy u HeLa vzorků. V imuno-datech z RCC pozorujeme nárůst identifikace o 21,8 %. Klíčové optimalizace fragmentačního modelu přinesly nárůst mediánové Pearsonovy korelace z 0,53 na 0,88.

Přínosy a praktické využití metody


  • Výrazné zvýšení citlivosti a specificity při identifikaci immunopeptidů.
  • Využití vícedimenzionálních dat z TIMS-TOF, včetně fragmentace, retenční doby a CCS.
  • Kompatibilita s existujícími databázovými vyhledávači a workflow v proteomice.

Budoucí trendy a možnosti využití


Metoda lze dále rozšířit o podporu nových přístrojových režimů a širších imunopeptidomických vzorků. Integrace pokročilých modelů strojového učení a adaptace pro klinickou proteomiku otevřou cestu k personalizované medicíně.

Závěr


TIMSrescore představuje efektivní rescoringový nástroj pro timsTOF data, který využívá moderní predikční modely pro fragmentaci, RT a CCS k zvýšení míry identifikace immunopeptidů až o 15–40 %.

Reference


  • Hoenisch Gravel N. et al. TOFIMS mass spectrometry-based immunopeptidomics refines tumor antigen identification. Nat Commun. 2023;14:7472.
  • Lazear M. R. et al. Sage: An Open-Source Tool for Fast Proteomics Searching and Quantification at Scale. J Proteome Res. 2023;22:3652–3659.
  • Declercq A. et al. MS2Rescore: Data-Driven Rescoring Dramatically Boosts Immunopeptide Identification Rates. Mol Cell Proteomics. 2022;21.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

A CCS-centric HLA-specific trained de novo module for precise and accurate real-time immunopeptide identification on the Bruker ProteoScape platform
Precise and accurate real-time de novo sequencing of timsTOF data with the Novor algorithm on the Bruker ProteoScape™ platform
Separating the Wheat from the Chaff: Prediction-Assisted Rescoring of Peptidic Fragment Ion Spectra
Thermo Scientific Proteome Discoverer software
Thermo Scientific Proteome Discoverer software
2022|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace