LC/HRMS, LC/Orbitrap, LC/MS/MS, LC/MS, Software, LC kolony, Spotřební materiál
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Label-free kvantifikace (LFQ) proteomů založená na hmotnostní spektrometrii je klíčová pro studium proteinové exprese, biologických mechanismů a onemocnění. Přesnost a reprodukovatelnost kvantifikace ovlivňuje spolehlivost vědeckých závěrů a rozhodovacích procesů v průmyslu i výzkumu. Zlepšení stability iontového zdroje a chromatografického běhu přispívá k robustnějším a opakovatelnějším výsledkům.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo ověřit, jak implementace nového automatizovaného OptiSpray Ion Source se separační kazetou s vyměnitelnými emitery ovlivní přesnost měření a identifikaci proteinů v LFQ experimentech. Studie využila tři různé DIA metody s gradienty 9, 30 a 60 minut na µPAC Neo 50 cm kolóně a porovnávala výkonnost s a bez FAIMS rozhraní. Testovány byly jednoproteomové (HeLa) i vícesložkové směsi (HeLa, E. coli, kvasinky) a dvousložkové poměry pro hodnocení poměrové přesnosti.
Použitá metodika a instrumentace
Systém: Thermo Scientific Vanquish Neo UHPLC spojený s Orbitrap Exploris 480 MS a FAIMS Pro Duo.
Ion source: OptiSpray Ion Source s kazetou obsahující µPAC Neo 50 cm kolónu a 15 µm emitery.
Vzorky: HeLa digest, E. coli Digest Standard, Yeast Digest; 1 µL injekce v triplikátu.
Metody: DIA se 2–4 MS experimnty v rámci 15, 40 a 75 min metod; FAIMS CV –50 až –60 V; MS1 rozlišení 45–60 000, MS2 22 500–30 000.
Software: Spectronaut 19.5, Proteome Discoverer 3.2 s CHIMERYS, DIA-NN 2.0, Skyline 24.1.
Hlavní výsledky a diskuse
OptiSpray zdroj zlepšil stabilitu rozprašování a snížil koeficient variace (CV) množství peptidů. U vysoce průtokových metod klesly CV u nízkoabundantních peptidů z 16 % na 8 % a u abundantních z 6 % na 2 %. Během 170 h kontinuálního měření zůstala plocha PRTC peptidů stabilní (CV 2,4 %), identifikace peptidů a proteinů měly CV kolem 1,0–1,2 % a retenční časy PRTC odchylky 0,18–0,86 %. Kombinace OptiSpray a FAIMS rozšířila pokrytí peptidů a zvýšila počet identifikovaných proteinů oproti standardnímu EASY-Spray zdroji. Poměrové chyby (<10 %) byly konzistentní napříč vzorky s průměrem 4,5 %.
Přínosy a praktické využití metody
- Zvýšená přesnost a reprodukovatelnost LFQ měření
- Vyšší počet identifikovaných proteinů při krátkých i dlouhých gradientech
- Robustnost v dlouhodobé QC analýze
- Automatizovaná kalibrace polohy emitru pro snadnější obsluhu
Budoucí trendy a možnosti využití
Další optimalizace šířky DIA oken a overlapu pro snížení CV, integrace s pokročilými softwarovými nástroji pro hlubší datovou analýzu, aplikace v klinické proteomice a PTM studiu, rozšíření automatizace pro vysokopropustné vzorkování a spojení s dalšími technikami gazové fáze pro lepší separaci peptidů.
Závěr
Automatizovaný OptiSpray Ion Source s vyměnitelnou kolónovou kazetou významně zlepšuje stabilitu iontového rozprašování, což vede k vyšší přesnosti kvantifikace a rozšířenému počtu identifikací proteinů v label-free proteomických aplikacích. Kombinace s FAIMS nabízí další zvýšení pokrytí a robustnosti dat.
Reference
- FASTA contaminants file: doi:10.1101/2022.04.27.489766
- Spectronaut 19.5, Biognosys AG
- Proteome Discoverer 3.2, Thermo Fisher Scientific
- DIA-NN 2.0
- Skyline 24.1, MacCoss Lab
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.