Integrated annotation pipeline using in-silico prediction for on-target chemical derivatization MALDI Imaging

Postery | 2025 | Bruker | ASMSInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS, Iontová mobilita, MALDI, MS Imaging
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Bruker

Význam tématu


On-tissue/on-target chemická derivatizace v MALDI Imaging představuje klíčový přístup k detekci a prostorovému mapování malých a/nebo nepolárních látek v biologických tkáních. Zvýšením ionizační účinnosti a zavedením specifických ionizačních míst se zlepšuje citlivost i selektivita analýzy, což otevírá cestu k detailnějšímu pochopení rozložení klíčových metabolitů a neurotransmiterů.

Cíle a přehled studie / článku


Tento článek popisuje integrační pipeline spojující in-silico predikci derivatizace v MetaboScape 2025b s prostředím SCiLS Lab 2025b pro automatizovanou anotaci MALDI Imaging dat. Demonstrace probíhá na dvou příkladech: FMP-10 derivatizace neurotransmiterů v mozkových řezech potkana a 4-APEBA derivatizace metabolitů citrátového cyklu v kořenových řezech topolu.

Použitá instrumentace


  • MALDI-2 vybavení na platformě Bruker timsTOF fleX
  • SCiLS Lab 2025b pro import a T-ReX Feature Finding
  • MetaboScape 2025b s modulem in-silico derivatizace a CCS Predict Pro

Použitá metodika


Při analýze byly definovány reakční parametry derivatizace pomocí SMARTS řetězců pro derivatizační činidla (FMP-10, 4-APEBA) i cílové látky. Importované MSI data prošlo feature findingem, následně se automaticky aplikovala in-silico derivatizace na všechny látky s dostupnou strukturou (InChI nebo SMILES). Anotace probíhala kombinací m/z, isotopického vzoru, mSigma skóre a CCS skóre z CCS Predict Pro.

Hlavní výsledky a diskuse


FMP-10 derivatizace umožnila mapování primárních a sekundárních aminů i fenolů v mozku potkana s rozlišením 50 µm. U neurotransmiterů (dopamin, serotoninu, noradrenalin, spermidin) byla potvrzena vysoce důvěryhodná anotace díky kombinaci přesné hmotnosti a izotopického vzoru. 4-APEBA derivatizace CTC metabolitů v pětimilimetrovém rastru poplar root prokázala schopnost cíleně detekovat malát, citrát a další organické kyseliny s podporou CCS skóre. Integrovaný pracovní postup výrazně zrychlil anotaci a snížil manuální zásahy.

Přínosy a praktické využití metody


Nová pipeline nabízí robustní a automatizovaný přístup k prostorovému zobrazování malých molekul v komplexních biologických vzorcích. Umožňuje rychlou konfiguraci derivatizačních parametrů, vysokou jistotu identifikace a možnost aplikace na různé chemické třídy metabolitů či neurotransmiterů.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření knihovny derivatizačních činidel a prediktivních modelů pro nové metabolity
  • Integrace dalších ortogonálních měřících modulů, např. IMS-MS/MS
  • Využití ve farmakokinetice, toxikologii a klinických studiích pro detailní biomolekulární mapování

Závěr


Integrovaná in-silico derivatizační pipeline propojená s MALDI Imaging přináší efektivní a spolehlivý způsob, jak obohatit prostorová data o kvalitní identifikaci malých organických látek. Umožňuje rychlou adaptaci na nové analytické výzvy v životních vědách.

Reference


  • Shariatgorji et al Mapping neurotransmitter distributions via FMP-10 derivatization MALDI Imaging 2019
  • Zemaitis et al In-silico derivatization and mapping of TCA metabolites 2023

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

CCS-aware SpatialOMx® enables highly confident and automatic lipid annotations with regiospecific context
Novel MALDI Imaging solution empowered by a timsTOF fleX and dedicated bioinformatics pipeline for identification of lipids from tissue
Confident 4D Annotation of Polar Metabolites Using Standardized Retention Times Combined with TIMS-HRMS Acquisition
Bruker MRMS Applications Handbook
Bruker MRMS Applications Handbook
2020|Bruker|Příručky