High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Exploris 480 mass spectrometer for accurate label-free quantitation

Postery | 2024 | Thermo Fisher Scientific | HUPOInstrumentace
LC/MS, LC/Orbitrap, LC/HRMS, LC/MS/MS
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Quantitativní proteomika založená na přístupu data‐independent acquisition (DIA) je klíčová pro důkladnou analýzu komplexních vzorků. Tento přístup zajišťuje robustní identifikaci a přesnou kvantifikaci proteinů s minimem chyb a náhodného vynechávání, což je nezbytné pro spolehlivé biologické závěry.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo vyvinout a otestovat workflow Velocity DIA na hmotnostním spektrometru Orbitrap Exploris 480 pro label‐free kvantifikaci (LFQ). Autoři porovnali tři délky chromatografických gradientů (60, 30 a 9 minut) a zhodnotili dopad FAIMS Pro interface, rozdílné zatížení vzorku a využití knihoven při zpracování dat.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky: HeLa digest, tří‐proteomová směs (HeLa, E. coli, kvasnice) v definovaných poměrech.
Chromatografie: Thermo Scientific Vanquish Neo UHPLC se 50 cm µPAC Neo kolónou, průtok 350 nL/min, gradienty 9, 30, 60 min.
Mass spectrometry: Orbitrap Exploris 480 v DIA režimu, volitelně s FAIMS Pro interface.
Automatizace: AccelerOme platforma pro přípravu vzorků.
Software: Spectronaut (directDIA), DIA‐NN, Proteome Discoverer s CHIMERYS.

Hlavní výsledky a diskuse


Klíčové poznatky:
  • 60min gradient: identifikace ~7 200 proteinů a >60 000 peptidů, CV ~4 % při 500 ng zátěži.
  • 30min gradient: >6 300 proteinů a >40 000 peptidů, CV ~5 %.
  • 9min gradient: Max ID metoda >5 500 proteinů, Max Quan metoda kompromis s CV ~6 %.
  • FAIMS Pro interface zvýšil počet identifikovaných proteinů o ~5 %.
  • Vyšší nálož (500 ng) vedla k >7 400 identifikacím proteinů s CV ~4 %.
  • Library‐based search v DIA‐NN a Spectronaut přidal 3–10 % nových identifikací.

Workflow prokázal vysokou robustnost, reprodukovatelnost a flexibilitu nastavení dle potřeb různých aplikací.

Přínosy a praktické využití metody


Výhody workflow Velocity DIA:
  • Vysoká propustnost analýz s hlubokým pokrytím proteomu.
  • Omezení chyb spojených s ruční manipulací díky automatizaci.
  • Možnost analýzy vzorků od nízkých po vysoké koncentrace s konstantní kvalitou dat.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další směřování může zahrnovat:
  • Integraci strojového učení a AI pro rychlejší analýzu a interpretaci dat.
  • Vývoj modulárních metod pro single-cell a multiplexní proteomiku.
  • Využití v klinických studiích a průmyslové QA/QC pro průběžné monitorování proteinových markerů.

Závěr


Workflow Velocity DIA na Orbitrap Exploris 480 splňuje náročné požadavky na hloubku proteomického pokrytí, kvantitativní přesnost a rychlost analýzy. Flexibilita délky gradientu a možnost využití FAIMS zvyšují univerzálnost metody pro široké spektrum biologických a průmyslových aplikací.

Použitá instrumentace


  • Orbitrap Exploris 480 v režimu DIA s FAIMS Pro interface.
  • Thermo Scientific Vanquish Neo UHPLC se 50 cm µPAC Neo kolónou.
  • AccelerOme automatizovaný systém pro přípravu vzorků.
  • Softwarové nástroje: Spectronaut, DIA‐NN, Proteome Discoverer s CHIMERYS.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Exploris 480 mass spectrometer for accurate label-free quantitation
High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend MultiOmics Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation
High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation
High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation