Metabolic Profiling of Yeast Sterols Using the Agilent 7200 Series GC/Q-TOF System

Aplikace | 2012 | Agilent TechnologiesInstrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/Q-TOF
Zaměření
Metabolomika
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu


Přesné stanovení cílů antifungálních látek v biosyntetické dráze ergosterolu je klíčové pro vývoj nových léčiv. Využití modelového organismu Saccharomyces cerevisiae umožňuje odhalit specifické enzymy rozdílné od lidských, čímž se minimalizuje toxicita. Kombinace genetických screenů a vyspělé GC/Q-TOF analýzy poskytuje komplexní přehled metabolických změn.

Cíle a přehled studie


Cílem bylo ověřit možnost cílené a necílené GC/Q-TOF metabolomické analýzy pro mapování dráhy biosyntézy ergosterolu a identifikaci enzimatických cílů běžných i nových antifungálních látek. Studie porovnávala vliv referenčních látek terbinafinu, flukonazolu a potenciálních inhibitorů (Totarol, NCE 1181-0519) na akumulaci meziproduktů sterolů.

Použitá metodika a instrumentace


  • Příprava vzorků: extrakce lipidů metodou Folch, derivatizace methoxyaminem a MSTFA/TMCS.
  • Instrumentace: Agilent 7890A GC spojený s 7200 Series GC/Q-TOF.
  • Podmínky GC: kolona HP-5 MS UI 30 m×0,25 mm (0,25 µm), program 60 °C→325 °C, He 1 mL/min.
  • Podmínky MS: režim EI, rozlišení vysoké přesnosti hmotnosti, MS/MS kolizní energie 15 V, rozsah 50–600 m/z.
  • Software: MassHunter Qualitative a Quantitative, Mass Profiler Professional, Molecular Structure Correlator.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Referenční látky: terbinafin způsobil akumulaci squalenu, flukonazol lanosterolu, což odpovídá inhibici ERG1 a ERG11.
  • Potenciální inhibitory: NCE 1181-0519 vedl k nárůstu 4,4-dimethyl-8,24-cholestadienolu (cílový enzym ERG25). Totarol způsobil dramatickou akumulaci 4α-carboxy-4β-methyl-5α-sterolu, potvrzující cíl ERG26.
  • Untargeted analýzy objevily nové meziprodukty a nečekané steroly, potvrzené MS/MS a strukturální korelací.

Přínosy a praktické využití metody


Kombinace cílené a necílené GC/Q-TOF analýzy s multivariační statistikou umožňuje přesně stanovit enzimatické kroky ovlivněné léčivy. Vysoká citlivost a dynamický rozsah usnadňují detekci stopových metabolitů a identifikaci nových struktur.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření na další metabolické dráhy a patologické organismy.
  • Integrace s genomickými a proteomickými daty pro holistický pohled.
  • Vývoj nových bioinformatických nástrojů pro rychlejší strukturální identifikaci.

Závěr


Metabolické profilování sterolů u kvasinek pomocí vysokorychlostní GC/Q-TOF nabízí robustní přístup pro odhalení cílů antifungálních látek. Studie potvrdila známé mechanismy i objevila nové akumulované meziprodukty, což podporuje vývoj specifických inhibitorů dráhy ergosterolu.

Reference


  • Giaever G. et al., Proc Natl Acad Sci U S A, 101, 793–798 (2004).
  • Folch J. et al., J Biol Chem, 226, 497–509 (1957).

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Dissecting the Mechanism of Antifungal Drug Action by GC/Q-TOF
Elucidation of Antifungal Drug Action by High Resolution GC/MS
Agilent 7200B Series GC/Q-TOF
Agilent 7200B Series GC/Q-TOF
2014|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Proteomics in Multi-omics Workflows Using Yeast as a Model System