LC/HRMS, LC/Orbitrap, LC/MS/MS, LC/MS, Příprava vzorků
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Analýza fosfoproteomu pomocí hmotnostní spektrometrie vyžaduje účinné obohacení fosforylovaných peptidů z komplexních biologických vzorků. Nízká zastoupení fosforylací v matrici a jejich klíčová úloha v buněčných signálních drahách určují potřebu metod s vysokou selektivitou, výtěžností a reprodukovatelností.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo vyvinout a validovat nový kit High-Select Fe-NTA magnetických kuliček pro obohacení fosfopeptidů. Studie porovnala tento kit s tradičními Fe-NTA spin-column a konkurenčními magnetickými pryskyřicemi z hlediska:
- fosfospecifičnosti a počtu identifikovaných fosfopeptidů,
- kapacity vazby,
- reprodukovatelnosti mezi šaržemi,
- rychlosti workflow a kompatibility s automatizační platformou.
Použitá metodika
Vzorky z lidských HeLa buněk byly lizovány, redukovány, alkylovány a digesovány trypsinem. Po stanovení koncentrace peptidů byly vzorky očistěny na tC18 kolonkách a následovalo obohacení fosfopeptidů:
- inkubace peptidů s magnetickými Fe-NTA kuličkami (poměr 1:50, w/w),
- sekvenční praní dvěma předformulovanými pufry,
- eluce fosfopeptidů, sušení a příprava na LC-MS analýzu,
- manuální i automatizovaný režim na platformě KingFisher Apex.
Použitá instrumentace
- Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 RSLCnano systém
- Thermo Scientific EASY-Spray C18 kolona (PN#E903)
- Thermo Scientific Q Exactive Plus Hybridní kvadrupól-Orbitrap MS
- Thermo Scientific Orbitrap Exploris 480 MS
- Thermo Scientific Proteome Discoverer 3.1 software
- Thermo Scientific KingFisher Apex Purification System
Hlavní výsledky a diskuse
Magnetické Fe-NTA kuličky dosáhly:
- fosfospecifičnost ≥ 90 % a nízké CV mezi replikáty (< 5 %),
- identifikace přes 12 000 fosfopeptidů na vzorek,
- vazebná kapacita 17–19 µg fosfopeptidů na µg kuliček,
- vynikající reprodukovatelnost napříč devíti výrobními šaržemi,
- výrazné zkrácení počtu kroků workflow (11 vs. 19) a doby zašpinění rukou (2 h vs. až 3 dny) oproti konkurenci,
- srovnatelná výkonnost při manuálním i automatizovaném zpracování na KingFisheru.
Přínosy a praktické využití metody
Nový kit přináší:
- jednodušné a škálovatelné workflow vhodné pro vysoko kapacitní proteomiku,
- kompatibilitu se širokým rozsahem pH (2–13) a běžnými organickými rozpouštědly,
- vysokou ekologickou a časovou efektivitu díky magnetické separaci,
- integraci s multiplexními kvantifikačními metodami (TMTpro).
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje a aplikace:
- využití v klinické proteomice pro biomarkerový výzkum,
- rozšíření na obohacení dalších post-translačních modifikací,
- integrace do mikrofluidních a high-throughput platforem,
- aplikace strojového učení pro optimalizaci protokolů a analýzy dat.
Závěr
Představený High-Select Fe-NTA Magnetic Phosphopeptide Enrichment Kit poskytuje robustní a reprodukovatelnou metodiku pro obohacení fosfopeptidů s vysokou selektivitou a kapacitou. Jeho rychlé a automatizovatelné workflow otevře nové možnosti pro rozsáhlé proteomické studie.
Reference
- Paulo J. A., Liu et al. Fe3+-NTA Magnetic Beads as an Alternative to Spin Column-Based Phosphopeptide Enrichment. Journal of Proteomics, 260 (2022) 104561.
- Kimura Y., et al. Evaluation of Four Phosphopeptide Enrichment Strategies for MS-Based Proteomic Analysis. Proteomics, 22 (2022) 2100216.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.