液相色谱-串联质谱法制备泪液蛋白质组学的蛋白质悬浮捕获样品
December 1st, 2023
该协议描述了一种使用Schirmer条收集泪液样本的方法和用于发现非侵入性泪液蛋白生物标志物的集成定量工作流程。悬浮捕获样品制备工作流程可实现快速、稳定的泪液样品制备和质谱分析，与标准溶液中程序相比，可实现更高的肽回收率和蛋白质鉴定。
我们的研究旨在证明在基于质谱的研究中使用蛋白质悬浮捕获样品制备，称为 S 捕获。该协议采用快速、可重复和标准化的样品制备，用于眼科转化研究收集的人泪液样品。人体泪液是一种体液，可以收集用于眼科的非侵入性分子测试。
泪液采集和样本制备有许多标准化方法，这对于疾病和病症的成功临床研究至关重要。非标准化方法难以在方法之间进行比较和解释，因此会影响化学结果。该协议允许在室温下对泪体液进行采样和储存。
这有助于更轻松地收集和运输样品。它为质谱仪分析提供了快速、稳定的肽提取，从而提高了肽的回收率和鉴定。该协议具有最少的样品制备步骤，以最大限度地减少错误和不确定性。
通过质谱法进行蛋白质鉴定和定量的快速和卓越性能将促进临床医生和研究人员开发非侵入性分子检测。优化样品制备始终是关键步骤之一。无论采用何种检测方法，人体泪液的临床价值还有待充分研究。
该提案的样品制备方法有望在不久的将来为潜在的临床应用打开大门。
概览
本协议概述了使用Schirmer试纸收集人类泪液样本的方法，以及识别非侵入性泪液蛋白生物标志物的标准化工作流程。悬浮液捕获样品制备通过质谱提高了肽恢复率和蛋白质鉴定。
关键研究组成部分
科学领域
- 眼科学
- 质谱分析
- 生物标志物发现
背景
- 人类泪液是非侵入性分子测试的宝贵生物液体。
- 缺乏泪液收集和制备的标准化方法。
- 非标准化方法阻碍了临床研究的可比性。
- 本协议允许在室温下存储泪液样本。
研究目的
- 建立一种可靠的泪液收集和分析方法。
- 改进质谱中的肽提取和蛋白质鉴定。
- 促进临床环境中非侵入性分子测试的开发。
使用的方法
- 使用Schirmer试纸收集泪液样本。
- 使用悬浮液捕获（S-Trap）方法制备样品。
- 质谱分析以鉴定蛋白质。
- 标准化协议以最小化错误和不确定性。
主要结果
- 使用S-Trap方法共鉴定了1,183种蛋白质。
- 使用标准的溶液中程序共鉴定了874种蛋白质。
- 基因本体分析显示两种方法之间的蛋白质组功能相似。
- 新协议实现了肽恢复和鉴定的增强。
结论
- S-Trap方法为泪液样本分析提供了一种稳健的方法。
- 泪液收集的标准化可以改善临床结果。
- 本协议可能会导致眼科学中的新应用。
常见问题
Executive Industry Relevance
Standardized, high-yield sample preparation for tear proteomics addresses a critical bottleneck in non-invasive biomarker discovery for ocular diseases. The suspension-trapping (S-Trap) workflow enhances reproducibility and protein identification, supporting translational research and pipeline continuity. This approach enables robust, scalable tear fluid analysis for early-stage biomarker validation and portfolio triage in ophthalmic R&D.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables systematic interrogation of tear fluid proteomes for disease-relevant biomarker candidates.
- Reduces biological and technical variability, supporting functional target validation.
- Improves predictive confidence in early-stage biomarker selection and prioritization.
Screening & Assay Development
- Delivers standardized, reproducible peptide preparations for downstream mass spectrometry workflows.
- Facilitates quantitative, high-throughput protein identification for assay development.
- Supports assay scalability and cross-study comparability through minimized sample preparation error.
Translational & Preclinical Research
- Aligns non-invasive tear sampling with translational biomarker strategies in ophthalmology.
- Enables continuity from clinical sample collection to preclinical validation of candidate biomarkers.
- Supports risk-adjusted advancement decisions by providing robust proteomic data.
Pipeline & Workflow Integration
This S-Trap-based protocol integrates from clinical sample collection through to mass spectrometry-based protein identification, supporting workflows from early discovery to translational research.
- Discovery Biology: Provides standardized, high-yield protein extraction for hypothesis-driven biomarker studies.
- Screening: Ensures reproducible, quantitative peptide outputs for reliable assay development.
- Analytics: Enables robust protein quantification and comparative analysis across conditions.
- Translational Research: Bridges clinical sample acquisition with preclinical biomarker validation.
- Enterprise Reuse: Establishes a universal, optimized sample preparation platform for tear proteomics.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in biomarker discovery.
- Operational Value: Delivers rapid, reproducible, and scalable sample preparation for mass spectrometry.
- Strategic Value: Supports efficient go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk in ophthalmic portfolios.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of biomarker candidates for further development.
Implementation Considerations
- Requires expertise in proteomics and mass spectrometry workflows.
- Needs access to S-Trap columns and compatible analytical instrumentation.
- Demands cross-team standardization for sample collection and processing.
- Adaptable to various biofluid sample types with protocol optimization.
- Dependent on rigorous sample handling to minimize contamination and variability.
