Improved accuracy and identification in label-free quantitative proteomics with the OptiSpray Ion Source and separation cartridge with integrated replaceable emitters

Postery | 2025 | Thermo Fisher Scientific | ASMSInstrumentace
LC/HRMS, LC/Orbitrap, LC/MS/MS, LC/MS, Software, LC kolony, Spotřební materiál
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Thermo 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.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Extended lifespan of innovative column assemblies in low-flow ion sources
Low-input label-free proteomics using the Orbitrap Astral MS and μPAC Neo Plus Columns
Increased sensitivity for low-input label-free proteomics using the Orbitrap Astral MS and μPAC Neo Plus Columns
Hybrid DIA on the Orbitrap Excedion Pro mass spectrometer: Bridging global depth and targeted sensitivity for proteomic analysis