$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
تتضمن هذه الدراسة عينات من أنسجة الدماغ من المشاركين البشريين، تمت مراجعتها والموافقة عليها من قبل TMH وIITB IEC - (IITB-IEC/2018/019). وقدم المشاركون موافقتهم المستنيرة والمكتوبة على المشاركة في هذه الدراسة.
1 استخراج البروتين من أنسجة الدماغ
- تزن حوالي 50 ملغ من أنسجة الدماغ وغسل الأنسجة مع 300 ميكروغرام من 1x الفوسفات العازلة المالحة (PBS) باستخدام micropipette.
ملاحظة: يتم تنفيذ هذه الخطوة لإزالة أي دم على السطح الخارجي للأنسجة ويجب تكرارها إذا لزم الأمر. من المستحسن إزالة أكبر قدر ممكن من الدم من الأنسجة كما أنه يتعارض مع تقدير البروتين المصب وتجهيزه.
- بعد يغسل مع برنامج تلفزيوني، إضافة 300 ميكرولتر من العازلة تحلل (العازلة A) إلى أنبوب يحتوي على الأنسجة. يحتوي المخزن المؤقت A على 8 M يوريا، 50 مللي متر تريس pH 8.0، 75 mM NaCl، 1 mM MgCl 2 وكوكتيلمثبطات Protease (وفقا لتعليمات الشركة المصنعة).
ملاحظة: يختلف إنتاج البروتين باختلاف عدة عوامل تتراوح بين الظروف التي يتم فيها تخزين العينات وكمية المواد الأولية وكفاءة التعامل مع العينات أثناء المعالجة. تقليل حجم العازلة A نسبيا عند العمل مع كميات من الأنسجة أقل من 50 ملغ.
- Lyse الأنسجة باستخدام سونيكاتور التحقيق مع الحفاظ على أنبوب على حمام الجليد. استخدام المعلمات التالية ل sonication: 40٪ السعة، 5 ثوان على وإيقاف دورة لمدة 2:30 دقيقة.
- الاستمرار في تجانس الأنسجة باستخدام الخافض حبة لتحلل تماما الأنسجة.
ملاحظة: يجب تنفيذ هذه الخطوة بسرعة متوسطة لمدة 90 ثانية تليها الحضانة على الجليد لمدة 3-5 دقائق.
- الطرد المركزي محتويات الأنبوب في 6000 س غ لمدة 15 دقيقة في 4 درجة مئوية. نقل supernatant في أنبوب جديد وتخلط بشكل متجانس.
ملاحظة: جعل aliquots من العينة وتخزينها في -80 درجة مئوية حتى مزيد من الاستخدام.
2 تحديد كمي البروتين وفحص الجودة
- قياس العينات قبل الهضم باستخدام رسم بياني قياسي مصنوع بتركيزات معروفة من BSA.
ملاحظة: تأكد من أن المقايسة المستخدمة لتقدير البروتين متوافقة مع العازلة المستخدمة لصنع lysate البروتين. تحقق من جودة البروتين lysate عن طريق تشغيل هلام SDS-PAGE.
3 هضم البروتين
- خذ 50 ميكروغرام من البروتين في أنبوب الطرد المركزي الدقيق وتقليل البروتينات عن طريق إضافة تريس 2-carboxyethyl فوسفين (TCEP) بحيث يكون التركيز النهائي 20 mM. احتضان المحتويات عند 37 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة.
- بعد الحضانة، alkylate البروتينات المنخفضة عن طريق إضافة iodoacetamide (IAA) إلى أنبوب بحيث تركيزه النهائي هو 40 mM. احتضان الأنبوب في الظلام لمدة 30 دقيقة.
ملاحظة: إعداد IAA الحق الطازج قبل إضافة إلى الأنبوب.
- إضافة العازلة B إلى الأنبوب الذي يحتوي على البروتينات المنخفضة والمقلاة بحيث يكون التركيز النهائي لليوريا في الأنبوب أقل من 1 M.
ملاحظة: يتكون المخزن المؤقت B من 25 mM Tris (pH 8.0) و 1 mM CaCl2 ويستخدم لتخفيف العينات. عند التخفيف، تأكد من أن محتويات الأنبوب لديها درجة الحموضة من 8 لهضم البروتين الأمثل بعد إضافة تريبسين.
- إضافة تريبسين في إنزيم 1:30 إلى نسبة البروتين واحتضان الأنابيب بين عشية وضحاها في 37 درجة مئوية مع اهتزاز مستمر.
- بعد الهضم، ركز المنتج المهضوم في مركز فراغي. في هذه الخطوة، يمكن إعادة تشكيل الببتيدات أو تحلية أو تخزينها عند -80 درجة مئوية للاستخدام في المستقبل.
4 تحلية والببتيد كميا
ملاحظة: إزالة الملح أو تنظيف الببتيد أمر ضروري قبل تحميل عينات لأملاح LC-MS/MS. والملوثات الأخرى في العينة يمكن أن تسد الأعمدة وتسبب تلفا للأداة أيضا. يمكن تنفيذ العملية باستخدام نصائح المرحلة C18 المتوفرة تجاريا أو الأعمدة.
- تنشيط تلميح المرحلة مع 20 ميكرولتر من 50٪ أسيتونيتريل (ACN) في 0.1٪ حمض الفورميك (FA). طرد المحتويات في 1000 x ز لمدة دقيقة واحدة وتجاهل تدفق من خلال.
ملاحظة: شروط الطرد المركزي هي نفسها حتى نهاية الإجراء.
- إضافة 20 ميكرولتر من ACN 100٪ في 0.1٪ FA والطرد المركزي محتويات كما هو الحال في الخطوة 4.1.
ملاحظة: يمكن تكرار خطوات التنشيط عدة مرات.
- بعد التنشيط، مرر 20 ميكرولتر من عينة الببتيد المعاد تشكيلها من خلال طرف المرحلة والطرد المركزي كما تم إجراؤه في الخطوة 4.1.
ملاحظة: لا تجاهل التدفق خلال في هذه الخطوة.
- كرر الخطوة 4.3 مع تدفق من خلال ما لا يقل عن 5 مرات لضمان أقصى حد الببتيد ملزمة لمرحلة تلميح.
- تمرير 20 ميكرولتر من 0.1٪ FA من خلال المرحلة تلميح وتجاهل تدفق من خلال.
ملاحظة: كرر هذه الخطوة مرتين إضافيتين للحصول على نتائج أفضل.
- Elute الببتيدات ملزمة في أنبوب الميكروفون الطازجة عن طريق تمرير تركيزات متزايدة من ACN، أي 40٪، 60٪ و 80٪، على التوالي.
- تجفيف الببتيدات في فراغ المكثف والمضي قدما في تحديد كمي الببتيد.
- إعادة تشكيل الببتيدات المجففة في 0.1٪ الاتحاد الإنجليزي وتحديد استخدام طريقة نطاقات5.
5 إعداد قائمة الانتقال للأهداف النهائية
ملاحظة: يشير الانتقال إلى زوج السلائف (Q1) إلى قيم المنتج (Q3) m/z في تجربة MRM. الببتيد يمكن أن يكون واحد إلى العديد من التحولات، مع نفس قيمة Q1 ولكن قيم Q3 مختلفة. يتطلب مطياف الكتلة الرباعي الثلاثي معلومات عن التحولات للببتيدات ومنتجاتها ليتم اكتشافها. ومن ثم، قبل البدء في تجربة مستهدفة، يجب إعداد قائمة انتقالية. ويمكن القيام بذلك باستخدام مستودع على الانترنت من SRMAtlas6 (https://db.systemsbiology.net/sbeams/cgi/PeptideAtlas/GetTransitions) أو برنامج مفتوح المصدر يسمى الأفق7 (https://skyline.ms/project/home/software/Skyline/begin.view).
- تحميل ملف FASTA البروتيوم البشرية الأخيرة من UniProt (https://www.uniprot.org/) وإنشاء ملف بروتيوم الخلفية عن طريق إدراجه في الأفق. في إعدادات الببتيد، انتقل إلى الخلفية بروتيوم المنسدلة وانقر على إضافة. تغذية في ملف تسلسل FASTA من البروتيوم الإنسان. تأكد من تحديد قاعدة البيانات هذه وتعيين قيمة الانقسام الفائتة المسموح بها إلى 0 قبل الانتقال إلى الخطوة التالية.
- الآن، تحت علامة التبويب تصفية في إعدادات الببتيد تعيين طول الببتيدات المقبولة من 8 إلى 25 الأحماض الأمينية.
- في إعدادات الانتقال، ضمن علامة التبويب تصفية تعيين رسوم السلائف ك 2,3، قم بتعيين رسوم الأيونات ك 1 وتعيين أنواع الأيونات إلى y. يمكن تحديد أيونات المنتجات حسب اختيار المستخدم. حدد N-terminal ل proline للأيونات الخاصة واترك كافة المعلمات الأخرى كإعدادات افتراضية.
ملاحظة: يمكن أن تختلف إعدادات الببتيد والانتقال وفقا للتجربة.
- إدراج الببتيدات أو البروتينات ذات الأهمية بالنقر على تحرير والانتقال إلى إدراج. لإدراج البروتينات، نسخ معرفات الانضمام الخاصة بهم وإدراج الببتيدات محددة، نسخ تسلسل الببتيد. يقوم البرنامج بتعيين معرفات الانضمام إلى البروتيوم الخلفي ويتم إنشاء قائمة الانتقال استنادا إلى إعدادات الببتيد والانتقال.
- تصدير قائمة الانتقال. تأكد من أن في القائمة المنسدلة لنوع الصك، يتم تحديد الأداة المناسبة. بالنسبة لتجارب التحسين، قد يختار المرء تقسيم قوائم الانتقال إلى أرقام أصغر عن طريق تعيين العدد المطلوب من الانتقالات لكل ملف في Skyline. وهذا يضمن أن الأداة لا تطغى على الشاشة الكثير من التحولات في تشغيل واحد. عدد التحولات يحتاج إلى مزيد من الأمثل للحصول على طريقة واحدة -- وهذا نذكر من الآن فصاعدا في إطار قسم صقل الأسلوب.
6 معلمات LC
- استخدام نظام المذيبات ثنائي مع المذيب المائي التي تحتوي على 0.1٪ FA (المذيبات A) والمذيب العضوي الذي يحتوي على 80٪ ACN (المذيب B).
- تعيين درجة حرارة العمود إلى 45 درجة مئوية.
- تعيين تدرج LC من 10 دقيقة مع 450 ميكرولتر / دقيقة معدل التدفق (كما هو مبين في الجدول S1).
7 معلمات MS
ملاحظة: تم تطوير المقايسة الموضحة وتحسينها لمطياف كتلة Quadrupole الثلاثي TSQ Altis.
- تحسين تشغيل المعلمات مثل Q1 و Q3 القرار، يسكن الوقت ودورة الوقت - معلمة واحدة في وقت واحد. نجد أن 0.7 القرار للربع الأول وQ3 يعمل بشكل أفضل. قد يحتاج وقت الدورة أو وقت السكن إلى أنب وفقا لعدد الانتقالات ومتوسط عرض الذروة للببتيدات التي يتم مراقبتها.
- استخدم معلمات MS في الجدول S2 و S3 الجدول. مدة الأسلوب الإجمالية هي 10 دقيقة.
ملاحظة: المعلمات تبقى نفسها لكافة أشواط أثناء وبعد أسلوب التحسين، ما لم يذكر خلاف ذلك. لتجربة جديدة، قد تكون هناك حاجة إلى تغيير معلمات معينة اعتمادا على نوع العينة وخطوات معالجة العينة.
8 تشغيل تسلسل ومراقبة الجودة الصك
- إعداد خليط من الماء: الميثانول: الأيزوبروبانول: أسيتونيتريل في 1:1:1:1 نسبة. استخدم هذا الخليط كفراغ.
- إعداد الببتيدات لأي عينة قياسية يمكن استخدامها لمراقبة أداء الجهاز باستمرار. سيتم استخدام هذا كمعيار مراقبة الجودة. نحن الكشف عن الببتيدات من هضمات جيش الخلاصات التي تم تحسينها وإعطاء استجابة جيدة ومتسقة على مدى عدة أيام(الشكل 2).
- لتشغيل العينات، يجب أن يبدأ التسلسل ببضع فراغات، تليها عينات QC القياسية والسريرية. تأكد دائما من وجود فارغة واحدة بين عينتين متتاليتين.
- لسهولة المقارنة، تأكد من حقن كميات متساوية وأحجام كل عينة في كل مرة.
9 طريقة صقل
- تحليل البيانات الأولية التي تم الحصول عليها من العينات المجمعة باستخدام Skyline. ابحث عن الذروة المناسبة والتحولات والمعلمات مثل شكل الذروة والكثافة لتحديد أفضل النتائج. حفظ الملف كمشروع Skyline جديد.
- استخدام مكتبة للعثور على أفضل مطابقة الذروة وبالتالي ينصح أفضل قائمة الانتقال ممكن. المكتبة هي مجموعة من قمم MS/MS المتاحة من الأدب أو التجارب الداخلية.
- تصدير قائمة انتقال جديدة من مشروع Skyline المحفوظ حديثا واستخدام هذه القائمة الانتقالية لجعل أسلوب جديد. الحصول على البيانات من الأسلوب الجديد الذي تم إنشاؤه وتكرار عملية صقل التحولات باستخدام Skyline.
- بمجرد الانتهاء من قائمة الببتيدات والتحولات بعد تحليل البيانات باستخدام Skyline ، قم بضبط الطريقة عن طريق تجربة التباديل المختلفة لوقت الدورة ووقت الإقامة.
ملاحظة: استخدام الببتيدات الاصطناعية الثقيلة الموسومة والببتيدات المفهرسة (iRT) يجعل تحسين الطريقة سهلا8و9. ومن ثم فمن المستحسن أن يتم ضبط طريقة باستخدام هذه الببتيدات.
- باستخدام معلومات وقت الاستبقاء من تجارب التحسين، قم بإنشاء أسلوب نهائي مجدول (وجود إطار استحواذ محدد).
- إعداد عينات للمواضيع الفردية. وسيتم الحصول على بيانات لهذه العينات باستخدام الطريقة النهائية المجدولة.
- بمجرد الحصول على البيانات ، يمكن إجراء مزيد من التحليل النهائي والمقارنة بين المجموعة من خلال استيراد الملفات الخام إلى Skyline.