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Un enfoque basado en cromatografía líquida–espectrometría de masas para analizar metabolitos de S. aureus

28 de noviembre de 2025

En este artículo

Resumen

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Fuente: Samuels, D. J., et al. Un enfoque basado en cromatografía líquida en tándem y espectrometría de masas para el análisis de metabolitos de Staphylococcus aureus. J. Vis. Exp. (2017)

Este vídeo demuestra el uso de la cromatografía líquida–espectrometría de masas para identificar y cuantificar metabolitos intracelulares de S. aureus. Describe los pasos implicados en la extracción de metabolitos, la normalización de péptidos, la cromatografía líquida y el análisis de espectrometría de masas.

Protocolo

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1. Extracción de metabolitos

  1. Descongelan muestras sobre hielo húmedo y alteran las células en un homogeneizador con cuatro ráfagas de 30 s a 6.000 rpm, con períodos de enfriamiento de 2 minutos sobre hielo seco entre ciclos.
  2. Clarifica los lisados durante 15 minutos en una microcentrífuga refrigerada y preenfriada a máxima velocidad (es decir, 18.213 x g a ≤4 °C).
  3. Transfiere el sobrenadante a un tubo de microcentrífuga limpio.
  4. Utilizando una micropipeta, transfiere una pequeña porción de la muestra a un tubo microcentrífuga para cuantificar el contenido residual de peptídicos en el paso 2; almacenar el resto a -80 °C.
    NOTA: El volumen de la muestra reservada varía según el ensayo de ácido bicincónico (BCA) utilizado en el paso 2.1. Esta muestra debe almacenarse sobre hielo húmedo para su análisis inmediato o congelarse a -80 °C.

2. Ensayo de ácido bicinquinínico (BCA)

  1. Realizar un ensayo BCA según lo recomendado por el fabricante del kit, utilizando muestras del paso 1.4 para determinar la concentración residual de péptidos para cada muestra.

3. Cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS)

  1. Mezclar 75 μL de extracto de Staphylococcus aureus (S. aureus) con 75 μL de disolvente LC-MS B, preparado en el paso 1.4.
  2. Vórtice para mezclar y centrifugar a 13.000 x g durante 5 minutos.
  3. Coloque 100 μL de sobrenadante en un vial de cromatografía líquida (LC) y cipéalo. Asegúrate de que no queden burbujas de aire atrapadas en la muestra.
  4. Carga los viales LC en el autosampler LC-MS y edita la lista en ejecución en el software "Offline Worklist Editor".
    1. Rellena las columnas "Nombre de muestra" (por ejemplo, tipo comodín 1), "Posición de muestra" (por ejemplo, P1-A1), "Método" (por ejemplo, Método Ácido Fórmico Negativo) y "Archivo de datos" (por ejemplo, tipo salvaje 1). Haz clic en el botón "Guardar lista de trabajo". Abre el software "Mass Spectrometry Data Acquisition Workstation" e introduce la lista de trabajo guardada anteriormente. Haz clic en el botón "Iniciar Ejecutar la lista de trabajo" para iniciar la medición continua de LC-MS.
  5. Separa las muestras en una columna, enlaza la columna con un espectrómetro de tiempo de vuelo (TOF) y acopla el espectrómetro TOF con el sistema LC. Utiliza un gradiente de fase móvil de la siguiente manera: 0-2 min, 85% disolvente B; 3-5 minutos, 80% disolvente B; 6-7 minutos, 75% disolvente B; 8-9 minutos, 70% disolvente B; 10-11,1 min, 50% disolvente B; 11,1-14 min, 20% disolvente B; y 14,1-24 min, 5% disolvente B; finalizando con un periodo de reequilibrio de 10 minutos al 85% de disolvente B y un caudal de 0,4 mL min-1.
  6. Utilizando una bomba isocrática, infundir una solución de masa de referencia en la pista para permitir la calibración simultánea del eje de masa.
    NOTA: Este paso se basa en el manual estándar del espectrómetro TOF.
    1. Utiliza la mezcla de ácido acético D4 y fosfasia hexakis (1H, 1H, 3H-tetrafluoropropoxi) como solución de masa de referencia para realizar la calibración en tiempo real. Utiliza la bomba isocrática con un caudal de 2,5 mL min-1 para la infusión.

4. Corrección por lotes de recuento de iones

  1. Designa cualquier muestra para que sirva como muestra de referencia para la corrección por lotes (por ejemplo, wild-type, replicate 1).
  2. Calcula la suma de los recuentos iónicos de todos los metabolitos dentro de la muestra de referencia. Repite este cálculo para todas las muestras.
  3. Divide el recuento total de iones de cada muestra entre el recuento total de iones de la muestra de referencia para generar una razón.
  4. Divide el recuento de iones de cada metabolito dentro de una muestra entre la proporción muestra/referencia para obtener un recuento de iones corregido por lotes para cada metabolito.

5. Normalización de péptidos

  1. Divide los valores de recuento de iones corregidos por lotes para cada muestra obtenida en el paso 4 por la concentración de peptídeos determinada con el ensayo BCA en el paso 2 para obtener un valor normalizado para cada metabolito.
    NOTA: Los recuentos iónicos normalizados y corregidos por lotes para cada metabolito obtenidos en el paso 5.1 pueden compararse directamente entre cepas y someterse a un análisis estadístico (por ejemplo, una prueba U de Mann-Whitney). Alternativamente, un metabolito conocido por no haber cambiado ya sea por el tratamiento o por el fondo genético puede utilizarse como normalizador para detectar cambios debidos a la descomposición del metabolito. La inclusión de una cantidad conocida de L-norvalina o ácido glutárico en el tampón de extracción puede utilizarse para corregir la pérdida durante el procesamiento de muestras.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Material/Equipamiento   
Tubos resistentes al impacto, 2 mLUSA Scientific1420-9600 
Cuentas de sílice, 0,1 mmBiospec Products Inc11079101Z 
Homogeneizador Precellys 24Instrumentos BertinEQ03119-200-RD000.0 
Kit de ensayo de proteínas Micro BCAPierce (Termocientífica)23235 
Columna hidruro de diamante Cogent tipo CAgilent70000-15P-2 
Tiempo de vuelo con masa precisa (TOF) LC-MS, serie 6200AgilentG6230B 
Bomba Quat, Serie 1290AgilentG4204A 
Bomba de contenedores, serie 1290AgilentG4220A 
Transmisión de válvulas, serie 1290AgilentG1107A 
Bomba Isocrática, Serie 1290AgilentG1310B 
TCC, Serie 1290AgilentG1316C 
Sampler, Serie 1290AgilentG4226A 
Termostato, serie 1290AgilentG1330B 
Químico   
Solución salina tamponada con fosfato (pH 7,4) 10xAmbiónAM9624Diluye fresco a 1x con agua ultrapura
AcetonitriloFisher ScientificA955-500Optima LC-MS
Ácido fórmicoSigma Aldrich94318En espectrometría de masas, 98%
MassHunterAgilentG3337AA 
Cepa bacterianaEspecieColarGenotipo
SRB 337Staphylococcus aureusUSA200 MSSA UAMS-1Tipo salvaje
SRB 372Staphylococcus aureusUSA200 MSSA UAMS-1ΔcodY::erm

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