Tracciamento de novo dei lipidi mediante marcatura isotopica stabile LC-TIMS-TOF MS/MS

Katherine D. Castro; Lilian Valadares Tose; Matthew Willetts; Melvin A. Park; Marcela Nouzova; Fernando G. Noriega; Francisco Fernandez-Lima

doi:10.3791/65590

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Articolo metodologico

Tracciamento de novo dei lipidi mediante marcatura isotopica stabile LC-TIMS-TOF MS/MS

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DOI:

10.3791/65590

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23 agosto 2024

Katherine D. Castro¹ , Lilian Valadares Tose¹ , Matthew Willetts² , Melvin A. Park² , Marcela Nouzova³ , Fernando G. Noriega⁴^,⁵ , Francisco Fernandez-Lima¹^,⁶

¹Deparment of Chemistry and Biochemistry, Florida International University, ²Bruker Daltonics Inc., ³Institute of Parasitology, Biology Centre CAS, ⁴Department of Biological Sciences, Florida International University, ⁵Department of Parasitology, University of South Bohemia, ⁶Biomolecular Sciences Institute, Florida International University

In questo articolo

Sommario

Qui viene presentato un metodo per lo screening delle strutture lipidiche attraverso la marcatura degli isotopi stabili utilizzando il loro tempo di ritenzione, mobilità e frammentazione.

Abstract

I lipidi sono molto diversi e piccoli cambiamenti nelle strutture e nella composizione dei lipidi possono avere effetti profondi sulle funzioni biologiche critiche. La marcatura degli isotopi stabili (SIL) offre diversi vantaggi per lo studio della distribuzione, della mobilizzazione e del metabolismo dei lipidi, nonché per la sintesi de novo dei lipidi. Il successo dell'implementazione della tecnica SIL richiede la rimozione delle interferenze dalle molecole endogene. Nel presente lavoro, descriviamo un protocollo analitico ad alto rendimento per lo screening di lipidi SIL da campioni biologici; Verranno mostrati esempi di identificazione de novo lipidica durante lo sviluppo delle ovaie delle zanzare. L'uso della cromatografia liquida complementare, della spettrometria di mobilità ionica intrappolata e della spettrometria di massa consente la separazione e l'assegnazione dei lipidi da un singolo campione in un'unica scansione (<1 ora). L'approccio descritto si avvale dei recenti sviluppi nell'acquisizione dipendente dai dati e nell'acquisizione indipendente dai dati, utilizzando l'accumulo parallelo nella trappola della mobilità seguita dalla frammentazione sequenziale e dalla dissociazione indotta dalla collisione. La misurazione del SIL a livello della catena degli acidi grassi rivela cambiamenti nella dinamica dei lipidi durante lo sviluppo ovarico delle zanzare. Le strutture dei lipidi de novo vengono assegnate con sicurezza in base al tempo di ritenzione, alla mobilità e al modello di frammentazione.

Introduzione

Nell'analisi dei dati lipidici, la marcatura degli isotopi stabili (SIL) è un metodo efficace per valutare le vie metaboliche negli organismi viventi. In questo metodo, gli atomi all'interno di un analita sono sostituiti da isotopi stabili contenenti ¹³C o ²H. Questi isotopi sono ulteriormente incorporati nei precursori, che vengono successivamente incorporati negli acidi grassi, etichettando le aree in cui risiedono. Con questi isotopi, si è in grado di identificare la distribuzione e il metabolismo dei lipidi, in quanto contrasteranno con il fondo non marcato¹. Le comuni piattaforme di spettrometria di massa non sono in ....