Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ 240 mass spectrometer - Quantitation–widest range of quantitative strategies that deliver biological insights

Význam tématu

Analytická kvantifikace proteinů hraje klíčovou roli ve výzkumu biologických procesů, farmaceutickém vývoji i kvalitativní kontrole. Přesné, citlivé a reprodukovatelné stanovení absolutního i relativního množství proteinů umožňuje pochopit dynamiku proteomu, odhalit biomarkery či optimalizovat terapeutické postupy.

Cíle a přehled studie / článku

V předkládaném dokumentu je demonstrována univerzální použitelnost hmotnostního spektrometru Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ 240 pro široké spektrum kvantitativních workflow. Studie porovnává tři hlavní kvantitativní přístupy: label-free kvantifikaci (LFQ), multiplexní stanovení izobarickými značkami TMT/TMTpro a cílené měření pomocí paralelního detekčního monitoringu (PRM).

Použitá metodika a instrumentace

Všechny experimenty využívají vysokorozlišovací, přesnou Orbitrap™ technologii a data-dependent akvizici pro maximální kvalitu spekter a kvantifikace. Workflow zahrnuje:

• Chromatografie: Thermo Scientific EASY-nLC 1200, IonOpticks Aurora (250 mm × 75 µm) nebo EASY-Spray kolony (150–500 mm × 75 µm), gradientové metody 40–120 min.
• Ionizace: Nanospray Flex™ nebo EASY-Spray™ zdroj.
• Separace interferencí: FAIMS Pro™ rozhraní pro zlepšení selektivity prekurzorů u LFQ i TMT.
• Detekce: Orbitrap Exploris 240 MS ve vysokém rozlišení pro HRAM měření, DDA (LFQ, TMT) nebo PRM (cílené kvantifikace).
• Analýza dat: Proteome Discoverer™ 2.4 (1 % PSM FDR) a Skyline pro PRM.

Hlavní výsledky a diskuse

• Label-free kvantifikace dosahuje lineární odezvy a opakovatelnosti napříč dynamickým rozsahem od proměnlivých poměrů HeLa/ kvasinkového proteinu až po nízké hladiny (koeficient variability CV < 15 %).
• Multiplexní TMT11plex měření s FAIMS Pro poskytuje vysokou kvantitativní přesnost (Interference Free Index průměr 0,89) a reproducibilní počty kvantifikovaných peptidů (cca 11 000) a proteinů (> 2300).
• PRM analýza 30 cílených peptidů z AKT signální dráhy vykazuje vynikající přesnost (průměrný CV 1,36 %) a lineární kvantifikaci přes pět dekád (od stovek fmol po nízké attomoly).

Přínosy a praktické využití metody

Orbitrap Exploris 240 MS poskytuje flexibilitu pro základní i aplikované proteomické studie. LFQ je vhodné pro objevné mapování proteomu, TMT multiplexing urychluje analýzu rozsáhlých sad vzorků a PRM nabízí referenční úroveň přesnosti pro biomarkerovou validaci. Kombinace vysoké citlivosti, rozlišení a FAIMS zvyšuje hloubku pokrytí a důvěryhodnost kvantifikovaných dat.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší aplikace kombinace HRAM Orbitrap měření s plynnou separací FAIMS pro single-cell proteomiku, dynamické sledování posttranslačních modifikací a rychlé screenovací assays. Další vývoj ve směru vyšší multiplexace TMTpro a zlepšené SW pipeline podpoří rozsáhlé klinické a biotechnologické studie.

Závěr

Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ 240 MS se ukazuje jako všestranný nástroj pro kvantitativní proteomiku, kombinující vysokou přesnost, citlivost a reprodukovatelnost napříč label-free, izobarickými tagy a cílenými metodami PRM. Implementace FAIMS Pro dále rozšiřuje aplikační možnosti a zvyšuje kvalitu výsledků.

Reference

Thermo Fisher Scientific Application Note: Proof of performance Orbitrap Exploris 240 mass spectrometer, 2020.