LC/HRMS, LC/Orbitrap, LC/MS/MS, LC/MS, Software, Příprava vzorků
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Proteomická analýza využívá fragmentační techniky ke generování sekvenčně informativních fragmentů peptidů a proteinů. ETD (Electron-transfer dissociation) doplňuje klasické kolizní metody tvorbou c- a z-iontů, což zlepšuje lokalizaci posttranslačních modifikací a podporuje de novo sekvenování. Kombinace ETD s doplňkovým aktivováním (EThcD) navíc zvyšuje efektivitu rozbití ne-disociačních produktů a generuje doplňkové b-/y-ionty, čímž rozšiřuje analytické možnosti v proteomice.
Cíle a přehled studie
Studie popisuje implementaci ETD a EThcD na upraveném Orbitrap Excedion Pro hmotnostním spektrometru. Cílem bylo zajistit rychlé a efektivní fragmentování pro komplexní peptidové směsi, stanovit optimální parametry (reakční doby, doplňkové aktivace) a porovnat výkonnost ETD/EThcD s konvenční HCD metodou.
Použitá instrumentace
- Orbitrap Excedion Pro hybridní hmotnostní spektrometr s upraveným IRM pro dualní polaritu iontů
- Thermo Scientific Vanquish Neo UHPLC systém
- Thermo Scientific Aurora Ultimate kolona (25 cm × 75 μm) s 19,5 min gradientem
- EASY-Spray zdroj a EASY-IC/ETD zdroj radikálních aniontů (fluoranthen)
- Data dependent acquisition režim: MS1 @ 60 000, MS2 @ 15 000 rozlišení
Použitá metodika
Příprava vzorku spočívala v rozpustění lyofilizovaného HeLa tryptického digestu ve 0,1 % kyselině mravenčí. Pro analýzu byla využita DDA-ET(hc)D metoda s nastavitelností reakční doby (škálovací faktor f) a normalizované doplňkové energie (SA v % NCE). Data byla zpracována v Proteome Discoverer 3.1.1 s vlastními skripty.
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizované podmínky ETD zahrnují nábojově závislé reakční časy a SA energie kolem 30 % NCE. Pro EThcD byly dosaženy MS2 skenovací rychlosti přes 15 Hz. V porovnání s HCD metoda EThcD generuje o ~30 % méně PSM, avšak s vyššími Sequest XCorr skóre, což svědčí o lepší důvěře při přiřazení. Úprava škálovacího faktoru reakční doby umožňuje vyvážit hloubku analýzy a rychlost pořízení dat.
Přínosy a praktické využití metody
Technologie ETD/EThcD umožňuje spolehlivou analýzu peptidů s nízkým nábojem a lokalizaci labilních modifikací. Zvýšená rychlost skenování a kvalita spekter podporuje aplikace v kvalitativním a kvantitativním proteomickém výzkumu, top-down i middle-down sekvenování a identifikaci PTM.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další zvyšování rychlosti MS2 skenování, rozvoj zdrojů radikálních aniontů a inteligentní kalibrace parametrů v reálném čase. Tyto pokroky přispějí k robustnější a automatizované analýze vysoce komplexních biologických vzorků.
Závěr
Implementace ETD a EThcD na Orbitrap Excedion Pro prokázala rychlé a kvalitní fragmentování komplexních peptidových směsí. Optimalizované parametry reakční doby a doplňkové aktivace zajistily vysokou kvalitu spekter a konkurenceschopnou rychlost skenování, což otevírá nové možnosti pro pokročilé proteomické aplikace.
Reference
- J.E.P. Syka, J.J. Coon, M.J. Schroeder, J. Shabanowitz, D.F. Hunt, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 9528–9533.
- N.M. Riley, J.J. Coon, Anal. Chem. 2018, 90, 1, 40–64.
- C.M. Rose, M.J.P. Rush, N.M. Riley, A.E. Merrill, N.W. Kwiecien, D.D. Holden, C. Mullen, M.S. Westphall, J.J. Coon, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2015, 26, 1848–1857.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.