Revolutionizing translational research: large-scale targeted PRM proteomics assays enabled by the Stellar mass spectrometer

Význam tématu

Cílená proteomika umožňuje kvantitativní měření specifických peptidů v komplexních biologických vzorcích s vysokou citlivostí a přesností. Tato metoda je klíčová pro ověřování biomarkerů a klinické aplikace, kde je požadována reprodukovatelnost a rychlost analýzy.

Cíle a přehled studie

Studie představuje workflow pro rychlou tvorbu široce multiplexovaných PRM metod použitím přístroje Stellar MS v kombinaci s nástrojem Skyline a PRM Conductor. Validace proběhla na referenčních PQ500 peptidových sadách pro analýzu plazmy.

Použitá metodika a instrumentace

• Stellar MS s vylepšeným lineárním iontovým pastem pro cílené MSn experimenty.
• Vanquish Neo UHPLC s EASY-Spray ES906A kolonkou.
• Skyline Daily a externí nástroj PRM Conductor pro automatizaci tvorby metod.
• PQ500 referenční peptidy (Biognosys AG).
• Gradienty 60SPD (24 min) a 100SPD (14 min), teplota kolony 45 °C, fáze A: 0,1 % FA ve vodě, fáze B: 0,1 % FA v 80 % ACN.

Hlavní výsledky a diskuse

• Workflow byl dokončen za 3–4 dny, vytvořeno 1622 prekurzorů a cca 13 800 tranzicí.
• LOQ většiny peptidů <50 attomol, LOD <50 attomol u ~85 % peptidů.
• Reprodukovatelnost: CV <20 % u 94 % referenčních peptidů.
• 60SPD metoda dosáhla vyšší citlivosti než 100SPD (LOQs a LODs o 1,6× nižší).
• Adaptivní řízení injekčních časů a real-time chromatografické sladění zajišťují optimální body-per-peak.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a škálovatelná platforma pro ověřování biomarkerů ve vzorcích plazmy.
• Automatizace tvorby PRM metod zkracuje čas vývoje analýzy na dny.
• Možnost kvantifikace stovek proteinů s vysokou přesností pro translaci do klinické praxe.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu referenčních peptidů pro pokrytí nových biomarkerů.
• Integrace strojového učení pro optimalizaci výběru tranzic a akvizičních parametrů.
• Aplikace v personalizované medicíně a rutinní diagnostice.

Závěr

Implementace Stellar MS společně se Skyline a PRM Conductor umožňuje rychlý vývoj robustních a vysoce výkonných cílených proteomických metod. Tento přístup přináší vysokou citlivost, přesnost a produktivitu potřebnou pro velkoobjemové klinické studie.

Reference

1. Panorama PRM Conductor tutorial na panoramaweb.org
2. Philip M. Remes a kol., BioRxiv preprint, 2024. doi:10.1101/2024.05.31.596848