LC/MS, LC/Orbitrap, LC/HRMS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo 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.