Waiting
Elaborazione accesso...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

Naturlig produkt oppdagelse med LC-MS/MS Diagnostic fragmentering filtrering: søknad om Microcystin analyse

Published: May 31, 2019 doi: 10.3791/59712

Summary

Diagnostisk fragmentering filtrering, implementert i MZmine, er en elegant, post-oppkjøpet tilnærming til skjermen LC-MS/MS datasett for hele klasser av både kjente og ukjente naturlige produkter. Dette verktøyet søker MS/MS Spectra for produktet ioner og/eller nøytrale tap at analytikeren har definert som diagnostiske for hele klassen av forbindelser.

Abstract

Naturlige produkter er ofte biosynthesized som blandinger av strukturelt lignende forbindelser, snarere enn en enkelt sammensatt. På grunn av deres felles strukturelle funksjoner, mange forbindelser innenfor samme klasse gjennomgår lignende MS/MS fragmentering og har flere identiske produkt ioner og/eller nøytrale tap. Formålet med diagnostiske fragmentering filtrering (DFF) er å effektivt oppdage alle forbindelser av en gitt klasse i et komplekst ekstrakt ved screening ikke-målrettede LC-MS/MS datasett for MS/MS Spectra som inneholder klasse spesifikke produkt-ioner og/eller nøytrale tap. Denne metoden er basert på en DFF modul implementert innenfor åpen kildekode-MZmine plattform som krever prøve ekstrakter analyseres av data avhengig oppkjøpet på en høyoppløselig masse spektrometer som quadrupole Orbitrap eller quadrupole time-of-Flight masse Analyserer. Den viktigste begrensningen av denne tilnærmingen er analytiker må først definere hvilke produkt-ioner og/eller nøytrale tap er spesifikke for målrettet klassen av naturlige produkter. DFF gjør det mulig for den påfølgende oppdagelsen av alle relaterte naturlige produkter innenfor en kompleks prøve, inkludert nye forbindelser. I dette arbeidet viser vi effektiviteten av DFF ved screening ekstrakter av Microcystis aeruginosa, en fremtredende skadelig alger blomst forårsaker cyanobakterier, for produksjon av mikrocystiner.

Introduction

Tandem masse massespektrometri (MS/MS) er en mye brukt masse massespektrometri metode som innebærer å isolere en forløper ion og inducing fragmentering via anvendelse av aktiveringsenergi som kollisjon indusert DISSOSIASJON (Cid)1. Måten en ion fragmenter er nært knyttet til sin molekylære struktur. Naturlige produkter er ofte biosynthesized som blandinger av strukturelt lignende forbindelser i stedet for som en enkelt unik kjemisk2. Som sådan, strukturelt relaterte forbindelser som er en del av den samme biosyntetiske klassen ofte deler nøkkelen MS/MS fragmentering egenskaper, inkludert delte produkt-ioner og/eller nøytrale tap. Evnen til skjermen komplekse prøver for forbindelser som besitter klasse-spesifikke produkt-ioner og/eller nøytrale tap er en kraftig strategi for å oppdage hele klasser av forbindelser, potensielt fører til oppdagelsen av nye naturlige produkter3, 4 andre priser , 5 andre priser , 6. i flere ti år, masse massespektrometri metoder som nøytral tap skanning og forløper ion skanning utført på lav oppløsning instrumenter har tillatt ioner med samme nøytrale tap eller produkt ioner som skal oppdages. Men de spesifikke ioner eller overganger som trengs for å bli definert før du utfører eksperimentene. Som høyoppløselige masse spektrometre har blitt mer populært i forskningslaboratorier, komplekse prøver er nå vanligvis vist ved hjelp av ikke-målrettede, data-avhengige oppkjøp (DDA) metoder. I motsetning til tradisjonell nøytral tap og forløper ion skanning, strukturelt relaterte forbindelser kan identifiseres ved post-oppkjøpet analyse7. I dette arbeidet viser vi en strategi vi har utviklet kalt diagnostisk fragmentering filtrering (DFF)5,6, en rett fram og brukervennlig tilnærming for å oppdage hele klasser av forbindelser innen komplekse matriser. Denne DFF modul er blitt gjennomført inn i åpen-kilde, MZmine 2 plattform og anvendelig av dataoverfører MZmine 2,38 eller nyere befrir. DFF tillater brukere å effektivt skjermen DDA datasett for MS/MS Spectra som inneholder produktet ion (s) og/eller nøytral tap (e) som er diagnostiske for hele klasser av forbindelser. En begrensning av DFF er karakteristiske produkt ioner og/eller nøytrale tap for en klasse av forbindelser må defineres av analytikeren.

For eksempel, hver av de mer enn 60 forskjellige fumonisin mykotoksiner identifisert8,9 ha en tricarballylic side kjede, som genererer en m/z 157,0142 (C6H5O5-) Produktion upon fragmentering av [M-H]- ion4. Derfor kan alle antatte fumonisins i en prøve oppdages ved hjelp av DFF ved screening alle MS/MS Spectra innenfor en DDA datasett som inneholder den prominente m/z 157,0142 Produktion. Tilsvarende kan sulfated forbindelser oppdages ved screening DDA datasett for MS/MS Spectra som inneholder en diagnostisk nøytralt tap av 79,9574 da (SO3)3. Denne tilnærmingen har også blitt brukt for å oppdage nye sykliske peptider5 og naturlige produkter som inneholder tryptofan eller fenylalanin rester6.

For å demonstrere effektiviteten av DFF og dens brukervennlighet innenfor MZmine-plattformen10har vi brukt denne tilnærmingen til analyse av Mikrocystiner (MCS); en klasse av over 240 strukturelt relaterte giftstoffer produsert av ferskvann cyanobakterier11,12,13.

De hyppigst rapporterte cyanotoxins er MCs, med MC-LR (leucine [L]/Arginine [R]) congener hyppigst studert (figur 1). MCs er monocyclic ikke-ribosomal heptapeptides, biosynthesized av flere cyanobakterier slekter inkludert Microcystis, Anabaena, Nostoc, og Planktothrix12,13. MCs er sammensatt av fem vanlige rester og to variable posisjoner okkupert av L-aminosyrer. Nesten alle MCs besitter en karakteristisk β-aminosyre 3-amino-9-metoksy-2, 6, 8-trimethyl-10-phenyldeca-4, 6-dienoic acid (Adda) rester i posisjon 511.  I MS/MS fragmentering trasé av MCS er godt beskrevet14,15; Adda rester er ansvarlig for det fremtredende MS/MS Produktion, m/z 135,0803+ (C9H11O+) samt andre produkt ioner inkludert m/z 163,1114+ (C11H15 O+) (figur 2). Ikke-målrettede DDA datasett av Microcystis aeruginosa Cellular ekstrakter kan bli vist for alle mikrocystiner tilstede ved hjelp av disse diagnostiske ioner, gitt at mikrocystiner har en Adda rester.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. utarbeidelse av ikke-målrettede flytende kromatografi (LC)-MS/MS datasett

Merk: DFF kan utføres ved hjelp av en hvilken som helst høyoppløselig masse spektrometer og analytisk metode optimalisert for en mål klasse av analytter. MC-optimaliserte LC-MS/MS-forhold på Orbitrap masse spektrometer er listet opp i materialfortegnelsen.

  1. Laste ned MZmine 2 (http://mzmine.github.io/)
    Merk: eksempel data CPCC300. Raw kan finnes på https://drive.google.com/open?id=1HHbLdvxCMycSasyNXPRqIe5pkaSqQoS0.
    1. Under rå data metoder rullegardinmenyen, velger du alternativet for rådata import .
    2. Velg datafilen (e) som skal analyseres. Én eller flere filer kan importeres.
  2. Valgfritt Hvis leverandørdata formatet ikke støttes av MZmine, bruker du Proteowizard16 til å generere centroided. mzml-datafiler.
    1. Velg topp Plukk filter for å bruke centroiding algoritmen for leverandør.

2. diagnose fragmentering filtrering av importerte DDA filer

  1. Ved hjelp av markøren, Velg og Uthev datafilen (e) i RAW datafiler kolonnen i hovedvinduet MZmine skjermen.
  2. Under rullegardinmenyen visualisering velger du Filtreringsalternativet diagnose fragmentering .
  3. I dialogboksen DFF som vises (Figur 3), skriver du inn følgende alternativer:
    1. Oppbevaringstid – Bruk automatisk rekkevidde eller Definer området for oppbevaringstider i minutter når den målrettede klassen av analytter vil eluere.
    2. Forløper m/z -Bruk automatisk rekkevidde eller Definer m/z -rekkevidden til den målrettede klassen av analytter, inkludert muligheten for flere ladet forbindelser når det er hensiktsmessig.
    3. m/z toleranse – input den oppnåelige MS/MS masse nøyaktighet av MSinstrument; 0,01 m/z eller 3,0 ppm er egnet for en Orbitrap-plattform. Hvis bare diagnostiske produkt-ioner vil bli undersøkt, input 0,0 inn diagnose nøytral tap verdi (da) alternativet. Motsatt, hvis bare diagnostiske nøytrale tap vil bli undersøkt, input 0,0 inn diagnose produktet ioner (m/z) alternativet.
    4. Diagnostiske produkt ioner (m/z) – angi klasse spesifikke produkt-ion (s) m/z. Skill flere produkt ioner med komma.
      Merk: inntasting av flere produkt-ioner vil visualisere Spectra som inneholder alle oppførte produkt ioner.
    5. Diagnostisk nøytral taps verdi (da) – angi klasse spesifikke nøytrale tap (r). Skill flere nøytrale tap med komma.
      Merk: inntasting av flere nøytrale tap vil visualisere Spectra som inneholder alle oppførte nøytrale tap. Input både diagnostiske produkt ioner og nøytrale tap vil visualisere Spectra som tilfredsstiller alle kriteriene.
    6. Minimum diagnostisk ion intensitet (% base peak) -som en% av base toppen av MS/MS Spectra, definere minimum intensitet for diagnostiske produkt ioner og/eller nøytrale tap som skal vurderes.
    7. Peaklist Output File – Velg en bane og filnavn for å sende resultatene.
    8. Klikk på OK -knappen for å starte DFF analysen. En DFF plottet vil vises når du har fullført trinnene ovenfor
      Merk: to. csv-datafiler vil bli generert. {Peaklist utdatafil}. csv inneholder forløperen m/z, skanne numre og oppbevaringstider for skanninger. Denne kan brukes inne eksisterende MZmine moduler inkluderer ømt punktdata metoder ≫ fjellpigg oppdagelsen > mål topp oppdagelsen å utvikle utdraget ion kromatogrammene av forløpere det møtte det definerte DFF kriterier. {Peaklist Output File} _data. csv inneholder forløperen m/z, Produktion m/z og oppbevaringstider for å tillate generering av DFF tomter utenfor MZmine.

3. eksempel bruk av DFF for microcystin analyse

  1. Eksempel på tilberedning
    1. Sterilisere 250 mL Erlenmeyer flasker som inneholder 30 mL sterile MA-medier17 eller andre cyanobakterier vekst medier (BG-11) utstyrt med en skum propp.
    2. Vaksinere sterilisert vekst medier med en cyanobakterier kultur til ca 5 × 105 celler ml-1 under aseptisk forhold. Overvåk celle tetthet med en hemocytometer. I dette eksempelet vokser M. aeruginosa stamme CPCC300 photoautotrophically ved 27 ° c, opplyst med kaldt hvitt fluorescerende lys (30 μE M-2 s-1) ved hjelp av en 12 h lys: 12 h mørkt regime. Snurr cellene en gang per dag.
    3. Skill cellene fra kultur mediet etter 26 dager med vakuum filtrering ved hjelp av 47 mm diameter GF/C glass mikrofiber filter papirer.
    4. Tilsett 3 mL 80% metanol (AQ) for å høstes celler i 14 ml reagensrør (er).
    5. Vortex og deretter sonikere reagens røret (e) som inneholder cyanobakterier celler for 30 s hver. Oppbevar reagens røret (e) ved-20 ° c for 1 h. Returner test røret til romtemperatur og la prøven (e) tine i 15 min.
    6. Gjenta trinn 3.1.5 to ekstra ganger for å lyse cellene effektivt.
    7. Filtrer den resulterende cyanobakterier celle ekstrakt (r) gjennom et 0,22 μm PTFE sprøyte filter (s).
    8. Tørr ekstrakt (r) med en fordamper ved en temperatur på 30 ° c ved hjelp av en skånsom strøm av nitrogen gass. Oppbevar avtrekks tørke ved-20 ° c til LC-MS/MS-analyse.
    9. Rekonstituer den tørkede rester med 500 μL av 90% metanol (AQ) og Vortex for 30 s i et gult HPLC hetteglass før analyse.
  2. Analysere cyanobakterier ekstrakt ved hjelp av en DDA anskaffelses metode på en høyoppløselig masse spektrometer.
    Merk: de optimaliserte LC-MS-betingelsene for MC-analyser som brukes her, er listet opp i materialfortegnelsen.
  3. Klargjør DDA-datafile (e) og Importer til MZmine følgende trinn 1,1 og 1,2.
  4. Velg datafiles og start DFF-modulene etter trinn 2.1-2.2.
  5. For MC-analyse bruker du følgende innstillinger i DFF-modulen (Figur 3).
    1. Oppbevaringstid – Angi området for 2,00 til 6,00 min.
    2. Forløper m/z – inngang m/z -rekkevidde på 430,00 til 1200,00.
    3. m/z toleranse – Påfør m/z toleranse for 0,01 m/z eller 3,0 ppm.
    4. Diagnostiske produkt ioner (m/z) – inngang m/z av 135,0803, 163,1114 som diagnostiske produkt ioner
    5. Diagnostisk nøytral taps verdi (da) – input 0,0 for å definere at ingen diagnostiske nøytrale tap brukes.
    6. Minimum diagnostisk ion intensitet (% base peak) -Bruk 15,00 som minimum intensitet terskel
    7. Peaklist Output File – Definer utdatafilen som putative_MCs. csv.
  6. Klikk på OK -knappen for å starte DFF analysen. En DFF plot (Figur 4) vises når du har fullført trinnene ovenfor

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

DFF-plottet generert etter analyse av M. aeruginosa CPCC300 er vist i Figur 4. X-aksen i dette plottet er m/z av forløperen ioner som tilfredsstiller definerte DFF kriterier mens y-aksen viser m/z av alle produkt ioner innenfor MCS MS/MS Spectra. For denne analysen inkluderte kriteriene for MC-deteksjon forløperen ioner innen m/z -området på 440-1200, oppbevaringstid mellom 2,00 – 6,00 min. Viktigst, disse MS/MS Spectra inneholder både m/z 135,0803 og 163,1114 (± 3 ppm) over den definerte 15% basepeak intensitet terskel. Under disse forholdene, totalt 4116 MS/MS Spectra ble ervervet under LC-MS/MS DDA analyse. Av disse, 26 Spectra fornøyd DFF kriteriene ble påvist i M. aeruginosa CPCC300 ekstrakt. Imidlertid kan flere MS/MS Spectra anskaffes på samme sammensatte, spesielt for høyere intensitet ioner. I dette ekstrakt, bare 18 unike forløper m/z ble funnet. Den minste ion (m/z 497,2746, [m + 2h]2 +) er dobbelt ladet komplement av [m + H]+ forløper m/z 993,5389, som også ble oppdaget av DFF. Basert på tidligere publiserte studier på denne M. aeruginosa stamme18, den store MCS oppdaget kan trygt tildeles som MC-LR og [D-ASP3] MC-LR. Gransker massen Spectra av de resterende antatte MCs avslørte at to var 13C isotoper av andre oppdaget MCS (m/z 993,5389, 1025,5343) og en annen var en epoxyaddukt av og MC av m/z 993,5389. Av de 12 resterende antatte MCs, fire tilsvarte massene av kjente MCs, og åtte var tidligere urapporterte forbindelser (supplerende fil. Tabell S1).

Figure 1
Figur 1: kjemisk struktur av MC-LR. Adda rester er vanlig i en stor andel av kjente MCs og produserer diagnostiske produkt ioner på m/z 135,0803 og 163,1114. Andre MC-varianter som inneholder dimethyl-Adda og acetyldemethyl-Adda rester i posisjon 5 er kjent og vil ikke produsere de samme produkt-ioner. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: MS/MS Spectra av MC-LR. MS/MS Spectra ervervet på en Orbitrap masse spektrometer viser fremtredende produktet ion på m/z 135,0803 avledet fra Adda rester. En ekstra Produktion på m/z 163,1114 er også avledet fra Adda rester og øker SELEKTIVITET av DFF analysen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3: DFF dialogboks innen MZmine. Produktet ioner og/eller nøytrale tap som er diagnostiske for målrettet klasse av forbindelser er angitt. Oppbevaring tid og forløper ion filtre kan brukes til å øke selektivitet av analysen. Minimum diagnostisk ion intensitet refererer terskelen intensiteten av diagnostiske produktet ioner og nøytrale tap som må oppnås for at Spectra å tilfredsstille DFF kriterier. Hvis du senker denne verdien, kan det føre til falske positive treff. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4: DFF plot for MC analyse av M. aeruginosa mobilnettet ekstrakt. DFF analyse av M. aeruginosa CPCC300 ekstrakt funnet 26 Spectra som møtte definerte DFF kriterier, bestående av 18 unike M/z verdier. Høyreklikk plottet lar brukeren "Zoom ut" domenet og/eller rekkevidde akser. En dobbelt ladet forløper ion ble oppdaget ved m/z 497,2746 og tilsvarte en ukjent MC på [m + H]+ 993,5389. De to kjente MCs produsert av belastningen CPCC300 er [D-ASP3] MC-LR og MC-LR 18. Totalt åtte antatte MCs ikke samsvarer med m/z av kjente MCS, fire MCS tilsvarte m/z av flere kongenere og tre ble funnet å være isotoper/addukter av andre MCS (supplerende fil. Tabell S1).  DFF-plottet som vises her, ble generert manuelt i Excel fra "putative_MCs_data. csv" som ble gjort automatisk ved UTFØRING av DFF-modulen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Tilleggsfil. Optimaliserte betingelser for LC-MS/MS-analyse av M. aeruginosa-ekstrakter. Vennligst klikk her for å laste ned denne filen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

DFF er en rett-frem og rask strategi for å oppdage hele klasser av forbindelser, spesielt relevant for naturlig produkt sammensatte oppdagelse. Det viktigste aspektet ved DFF er å definere bestemte MS/MS fragmentering kriterier for målrettede klasse av forbindelser. I dette representative eksempelet ble DFF brukt til å oppdage alle Adda rester som inneholdt MCs som finnes i en M. aeruginosa Cellular ekstrakt. Selv om det store flertallet av MCs inneholder en Adda rester, har andre rester i denne stillingen vært kjent, spesielt demethyl-og acetyldemethyl-Adda varianter19. Enhver MCs med disse rester ville ikke bli oppdaget ved hjelp av de definerte kriteriene. Imidlertid, idet DFF er en stolpe-oppkjøpet adgang, i tillegg Diagnostic fragmenter kanne lett være etterforske på likt datasett benytter det enkel steg-av-steg protokollen skissert her over. Dette gjør det også mulig for analytikeren å oppdage forbindelser med hypotetiske modifikasjoner som ville endre diagnostiske produkt ioner og/eller nøytralt tap.

Addukter og in-Source fragmenter kan også oppfylle DFF kriterier og bli feilaktig tolket som unike analytter. Falske positiver kan oppstå når andre forbindelser til stede i ekstraktet viser samme produkt ioner og/eller nøytrale tap. I begge tilfeller kan dette være lindres ved hjelp av flere produkt-ioner og nøytrale tap som øker metoden selektivitet.

Selv om forløperen ioner kan oppfylle alle DFF kriteriene definert av analytiker og representerer forbindelser innenfor den målrettede klassen, deres absolutte identitet vil fortsatt være antatte. Ved hjelp av identifikasjonen tillit nivåer, foreslått av Schymanski (2014), MCs oppdaget ved hjelp av denne MS/MS tilnærming har en "Level 3" identifikasjon tillit når utvetydig molekylær formel av forløperen ion kan tildeles av nøyaktig masse og isotop profil20.  I dette eksempelet hadde åtte antatte MCs masser som tilsvarte flere, isobar MCs11. Absolutt identitet ville ha blitt oppnådd ved enten sammenligning av oppbevaring tid og MS/MS Spectra med en autentisk standard eller bekreftes av NMR og andre spektroskopiske metoder etter rensing. Antatte forbindelser som ikke samsvarer med massene av noen kjente medlemmer av målrettede klassen, slik som de åtte antatte MCs oppdaget her, representerer konkrete mål for å oppdage nye naturlige produkter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre

Acknowledgments

Forfatterne takker Heather Roshon (Canadian Phycological Culture Centre, University of Waterloo for å gi den cyanobakterier kulturen studert og sawsan Abusharkh (Carleton University) for teknisk assistanse.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cyanobacteria
Microcystis aeruginosaCPCC300 CANADIAN PHYCOLOGICAL CULTURE CENTRE CPCC300 https://uwaterloo.ca/canadian-phycological-culture-centre/
Software
Proteowizard (software) software http://proteowizard.sourceforge.net/
Mzmine 2 software http://mzmine.github.io/
LC-MS
Q-Exactive Orbitrap Thermo - Equipped with HESI ionization source
1290 UHPLC Agilent Equipped with binary pump, autosampler, column compartment
C18 column Agilent 959757-902 Eclipse Plus C18 RRHD column (2.1 × 100 mm, 1.8 μm)
Solvents
Optima LC-MS grade Methanol Fisher A456-4
OptimaLC-MS grade Acetonitrile Fisher A955-4
OptimaLC-MS grade Water Fisher W6-4
LC-MS grade Formic Acid Fisher A11710X1-AMP
Vortex-Genie 2 Scientific Industries SI-0236
Centrifuge Sorvall Micro 21 Thermo Scientific 75-772-436
Other
Amber HPLC vials 2 mL/caps Agilent 5182-0716/5182-0717
0.2-μm PTFE syringe filters Pall Corp. 4521
Whatman 47mm GF/A glass microfiber filters Sigma-Aldrich WHA1820047
Media
MA media (pH 8.6) ( quantity / L) Watanabe, M. F. & Oishi, S. Effects of environmental factors on toxicity of a cyanobacterium (Microcystis aeruginosa) under culture conditions. Applied and Environmental microbiology. 49 (5), 1342-1344 (1985).
Ca(NO3)·4H2O, 50 mg Sigma-Aldrich C2786
KNO3, 100 mg Sigma-Aldrich P8291
NaNO3, 50 mg Sigma-Aldrich S5022
Na2SO4, 40 mg Sigma-Aldrich S5640
MgCl6H20, 50 mg Sigma-Aldrich M2393
Sodium glycerophosphate, 100 mg Sigma-Aldrich G9422
H3BO3, 20 mg Sigma-Aldrich B6768
Bicine, 500 mg Sigma-Aldrich RES1151B-B7
P(IV) metal solution, 5 mL
Bring the following to 1 L with ddH2O
NaEDTA·2HO Sigma-Aldrich E6635
FeCl3 ·6H2O Sigma-Aldrich 236489
MnCl2·4H2O Baker 2540
ZnCl2 Sigma-Aldrich Z0152
CoCl2·6H2O Sigma-Aldrich C8661
Na2MoO4·2H2O Baker 3764
Cyanobacteria BG-11 50X Freshwater Solution Sigma-Aldrich C3061-500mL

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mayer, P. M., Poon, C. The mechanisms of collisional activation of ions in mass spectrometry. Mass Spectrometry Reviews. 28 (4), 608-639 (2009).
  2. Fisch, K. M. Biosynthesis of natural products by microbial iterative hybrid PKS–NRPS. RSC Advances. 3 (40), 18228-18247 (2013).
  3. Kelman, M. J., et al. Identification of six new Alternaria sulfoconjugated metabolites by high-resolution neutral loss filtering. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 29 (19), 1805-1810 (2015).
  4. Renaud, J. B., Kelman, M. J., Qi, T. F., Seifert, K. A., Sumarah, M. W. Product ion filtering with rapid polarity switching for the detection of all fumonisins and AAL-toxins. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 29 (22), 2131-2139 (2015).
  5. Renaud, J. B., Kelman, M. J., McMullin, D. R., Yeung, K. K. -C., Sumarah, M. W. Application of C8 liquid chromatography-tandem mass spectrometry for the analysis of enniatins and bassianolides. Journal of Chromatography A. 1508, 65-72 (2017).
  6. Walsh, J. P., et al. Diagnostic Fragmentation Filtering for the Discovery of New Chaetoglobosins and Cytochalasins. Rapid Communications in Mass Spectrometry. , (2018).
  7. Wang, M., et al. Sharing and community curation of mass spectrometry data with Global Natural Products Social Molecular Networking. Nature biotechnology. 34 (8), 828 (2016).
  8. Bartók, T., Szécsi, Á, Szekeres, A., Mesterházy, Á, Bartók, M. Detection of new fumonisin mycotoxins and fumonisin-like compounds by reversed-phase high-performance liquid chromatography/electrospray ionization ion trap mass spectrometry. Rapid Communications in Mass Spectrometry: An International Journal Devoted to the Rapid Dissemination of Up-to-the-Minute Research in Mass Spectrometry. 20 (16), 2447-2462 (2006).
  9. Bartók, T., et al. Detection and characterization of twenty-eight isomers of fumonisin B1 (FB1) mycotoxin in a solid rice culture infected with Fusarium verticillioides by reversed-phase high-performance liquid chromatography/electrospray ionization time-of-flight and ion trap mass spectrometry. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 24 (1), 35-42 (2010).
  10. Pluskal, T., Castillo, S., Villar-Briones, A., Orešič, M. MZmine 2: modular framework for processing, visualizing, and analyzing mass spectrometry-based molecular profile data. BMC bioinformatics. 11 (1), 395 (2010).
  11. Spoof, L., Catherine, A. Appendix 3: tables of microcystins and nodularins. Handbook of cyanobacterial monitoring and cyanotoxin analysis. , 526-537 (2016).
  12. Pick, F. R. Blooming algae: a Canadian perspective on the rise of toxic cyanobacteria. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 73 (7), 1149-1158 (2016).
  13. Carmichael, W. W., Boyer, G. L. Health impacts from cyanobacteria harmful algae blooms: Implications for the North American Great Lakes. Harmful algae. 54, 194-212 (2016).
  14. Mayumi, T., et al. Structural characterization of microcystins by LC/MS/MS under ion trap conditions. The Journal of antibiotics. 59 (11), 710 (2006).
  15. Frias, H. V., et al. Use of electrospray tandem mass spectrometry for identification of microcystins during a cyanobacterial bloom event. Biochemical and biophysical research communications. 344 (3), 741-746 (2006).
  16. Kessner, D., Chambers, M., Burke, R., Agus, D., Mallick, P. ProteoWizard: open source software for rapid proteomics tools development. Bioinformatics. 24 (21), 2534-2536 (2008).
  17. Watanabe, M. F., Oishi, S. Effects of environmental factors on toxicity of a cyanobacterium (Microcystis aeruginosa) under culture conditions. Applied and Environmental microbiology. 49 (5), 1342-1344 (1985).
  18. Hollingdale, C., et al. Feasibility study on production of a matrix reference material for cyanobacterial toxins. Analytical and bioanalytical chemistry. 407 (18), 5353-5363 (2015).
  19. Yuan, M., Namikoshi, M., Otsuki, A., Sivonen, K. Effect of amino acid side-chain on fragmentation of cyclic peptide ions: differences of electrospray ionization/collision-induced decomposition mass spectra of toxic heptapeptide microcystins containing ADMAdda instead of Adda. European Mass Spectrometry. 4 (4), 287-298 (1998).
  20. Schymanski, E., et al. Identifying small molecules via high resolution mass spectrometry: communicating confidence. Environmental science & technology. 48 (4), 2097 (2014).

Tags

Kjemi MZmine LC-MS/MS semi-målrettet analyse data avhengig oppkjøp naturlig produkt oppdagelse Orbitrap mikrocystiner
Naturlig produkt oppdagelse med LC-MS/MS Diagnostic fragmentering filtrering: søknad om Microcystin analyse
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

McMullin, D. R., Hoogstra, S.,More

McMullin, D. R., Hoogstra, S., McDonald, K. P., Sumarah, M. W., Renaud, J. B. Natural Product Discovery with LC-MS/MS Diagnostic Fragmentation Filtering: Application for Microcystin Analysis. J. Vis. Exp. (147), e59712, doi:10.3791/59712 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter