Comprehensive and high-throughput plasma proteome profiling for biomarker discovery using the Orbitrap Astral Zoom Mass Spectrometer and the Seer Proteograph ONE workflow

Postery | 2025 | Thermo Fisher Scientific | ASMSInstrumentace
LC/HRMS, LC/Orbitrap, LC/MS/MS, LC/MS, Software, Příprava vzorků
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Studium plazmatického proteomu je zásadní pro objev nových biomarkeru pro diagnostiku, monitorování onemocnění a vývoj personalizované medicíny. Komplexita a dynamický rozsah proteinů v plazmě až dvanácti řádů ztěžují detekci nízkomnožných komponent a vyžadují citlivé, robustní a vysoce propustné analytické přístupy.

Cíle a přehled studie


Tato studie porovnává tři workflow přípravy lidské plazmy – neat plazmu, imunodepleci nejhojnějších proteinů a Seer Proteograph ONE – v kombinaci s hmotnostním spektrometrem Orbitrap Astral Zoom a ultrarychlou kapalinovou chromatografií. Cílem je maximalizovat hloubku proteomického pokrytí, kvantitativní přesnost a biologickou reprezentativnost pro aplikace v translational research.

Použitá metodika a instrumentace


Postupy přípravy vzorku:
  • Neat plazma: lyzování, digestace Trypsin/Lys‐C a čištění na platformě AccelerOme
  • Imunodeplece: odstranění 14 nejhojnějších proteinů pomocí spin kolonek a následná digestace
  • Seer Proteograph ONE: inkubace s nanokapsulemi pro protein corona formaci, promytí, redukce, alkylace, digestace a desalting

Separační a analytické podmínky:
  • Kapalinová chromatografie: Vanquish Neo UHPLC v režimu trap and elute, kolony EASY-Spray PepMap pro 100/60 a 24 vzorků za den, gradienty 12,6 až 54 minut
  • Hmotnostní spektrometrie: Orbitrap Astral Zoom v režimu DIA s optimalizovanými AGC cíli a injekčními časy
  • Software: Proteograph Analysis Suite pro zpracování dat, Rstudio s R pro statistiku a vizualizaci

Hlavní výsledky a diskuse


  • Proteomické pokrytí: přes 1000 proteinových skupin v neat plazmě a více než 7000 skupin v kombinaci se Seer Proteograph ONE při 24 vzorcích za den
  • Hloubka analýzy: imunodeplece vedla k dvojnásobnému zvýšení počtu identifikací při zachování přesnosti
  • Reprodukovatelnost: koeficient variability peptide i proteinových skupin pod 20 %, typicky kolem 10 %
  • Porovnání workflow: Proteograph ONE zvýšil proteomickou hloubku 6,2 až 7,9násobně při zachování throughput a přesnosti měření

Přínosy a praktické využití metody


  • Vysoká propustnost a hloubka citlivosti usnadňují analýzu rozsáhlých klinických kohort
  • Workflow vhodný pro objev nových biomarkerů a charakterizaci posttranslačních modifikací
  • Automatizace snižuje předanalytič ské chyby a zvyšuje reprodukovatelnost

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace nanotechnologií a selektivních sorpčních přístupů pro detekci ultra nízkomolárních proteinů
  • Rozšíření na populační studie a klinické kohorty v rámci personalizované medicíny
  • Vývoj pokročilých softwarových nástrojů a strojového učení pro objev biomarkerů ve velkých datových souborech

Závěr


Kombinace Orbitrap Astral Zoom a Seer Proteograph ONE nabízí výjimečné proteomické pokrytí a vysokou reprodukovatelnost při zachování krátkého času analýzy. Tento end-to-end přístup otevírá nové možnosti pro translational research a klinické aplikace.

Reference


  1. Ignjatovic V Geyer PE Palaniappan KK Chaaban JE Omenn GS Baker MS Deutsch EW Schwenk JM Mass Spectrometry-Based Plasma Proteomics J Proteome Res 2019
  2. Anderson NL Anderson NG The human plasma proteome Mol Cell Proteomics 2002
  3. Geyer PE Voytik E Treit PV Doll S Kleinhempel A Niu L Müller JB Buchholtz ML Bader JM Teupser D Holdt LM Mann M Plasma Proteome Profiling EMBO Mol Med 2019
  4. Geyer PE Hornburg D Pernemalm M Hauck SM Palaniappan KK Albrecht V Dagley LF Moritz RL Yu X Edfors F Vandenbrouck Y Mueller-Reif JB Sun Z Brun V Ahadi S Omenn GS Deutsch EW Schwenk JM The Circulating Proteome J Proteome Res 2024
  5. Anderson NL The clinical plasma proteome Clin Chem 2010

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Comprehensive and high-throughput plasma proteome profiling for biomarker discovery
Uncovering biological differences at scale
Uncovering biological differences at scale
2025|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Unveiling hidden protein depths: a high-throughput plasma proteomics workflow for enhanced biomarker discovery
Uncovering biological differences at scale: high-throughput and in-depth plasma proteomics with the Seer Proteograph ONE workflow and Orbitrap Astral Zoom Mass Spectrometer