MZmine으로 구현 된 진단 조각화 필터링은 알려지거나 알려지지 않은 천연 제품의 전체 클래스에 대 한 LC-MS/MS 데이터 집합을 화면에 제공 하는 우아한, 사후 획득 방식입니다. 이 도구는 분석가가 전체 화합물 클래스에 대 한 진단으로 정의 된 제품 이온 및/또는 중립 손실에 대 한 MS/MS 스펙트럼을 검색 합니다.
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이 논문에서
요약
초록
천연 제품은 종종 단일 화합물 보다는 구조적으로 유사한 화합물의 혼합물로 서 생물 합성. 일반적인 구조적 특징으로 인해 동일한 클래스 내의 많은 화합물은 유사한 MS/MS 단편화를 겪고 있으며 여러 동일한 제품 이온 및/또는 중립 손실이 있습니다. 진단 조각화 필터링 (DFF)의 목적은 클래스 특정 제품 이온 및/또는 중성 손실이 포함 된 MS/MS 스펙트럼에 대 한 비 표적 LC-MS/MS 데이터 세트를 선별 하 여 복합 추출 물에서 주어진 클래스의 모든 화합물을 효율적으로 검출 하는 것입니다. 이 방법은 사중 극 자 Orbitrap 또는 사중 극 기 시간 질량과 같은 고해상도 질량 분석기에서 데이터 종속 수집을 통해 샘플 추출 물을 분석 해야 하는 오픈 소스 MZmine 플랫폼 내에 구현 된 DFF 모듈을 기반으로 합니다. 분석기. 이 접근법의 주된 한계는 분석가는 먼저 어떤 제품 이온 및/또는 중립 손실이 천연 제품의 표적 부류에 특정적이는가를 정의 해야 한다는 것입니다. DFF는 새로운 화합물을 포함 하 여 복잡 한 샘플 내에서 모든 관련 된 천연 제품의 후속 발견을 허용 합니다. 이 작업에서는 마이크로 cystins의 생산을 위해, 시아 노 박테리아를 유발 하는 저명한 유해한 조류 꽃 인 녹 농 균의 추출 물을 선별 하 여 dff의 효과를 입증 합니다.
서론
탠덤 질량 분 광 법 (MS/MS)은 충돌 유도 해리 (CID)1과 같은 활성화 에너지의 적용을 통해 전 구체 이온을 분리 하 고 분열을 유도 하는 것을 포함 하는 널리 사용 되는 질량 분석기 방법입니다. 이온 조각이 분자 구조와 밀접 하 게 연결 되는 방식. 천연 제품은 종종 단일 고유 화학 물질 보다는 구조적으로 유사한 화합물의 혼합물로 서 바이오 합성 된다2. 이와 같이, 동일한 생 합성 클래스의 일부인 구조적으로 관련 된 화합물은 종종 공유 제품 이온 및/또는 중성 손실을 포함 하 여 주요 MS/MS 단편화 특성을 공유 합니다. 클래스 특정 제품 이온 및/또는 중립 손실을 가진 화합물에 대 한 복잡 한 샘플을 스크린 하는 능력은 화합물의 전체 클래스를 검출 하는 강력한 전략, 잠재적으로 새로운 천연 제품의 발견으로 이어지는3, 4 , 5 , 6. 수십 년 동안 저해상도 계측기에서 수행 되는 중성 손실 스캔 및 전 구체 이온 스캐닝과 같은 질량 분석 방법은 동....
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프로토콜
1. 비 표적 액체 크로마토그래피 (LC)-MS/MS 데이터 세트의 제조
참고: 분석 법의 대상 클래스에 최적화 된 모든 고 분해능 질량 분석기 및 분석 방법을 사용 하 여 DFF를 수행할 수 있습니다. Orbitrap 질량 분석기에서 MC에 최적화 된 LC-MS/MS 조건은 재료 표에나열 되어 있습니다.
-
MZmine 다운로드 2 (http://mzmine.github.io/)
참고: 예제 데이터 CPCC300는 https://drive.google.com/open?id=1HHbLdvxCMycSasyNXPRqIe5pkaSqQoS0에서 찾을 수 있습니다.- 원시 데이터 메서드 드롭다운 메뉴에서 원시 데이터 가져오기 옵션을 선택 합니다.
- 분석할 데이터 파일을 선택 합니다. 단일 또는 여러 파일을 가져올 수 있습니다.
- 선택적 공급 업체 데이터 형식이 MZmine에서 지원 되지 않는 경우 Proteowizard16 을 사용 하 여 중심의 mzmine 데이터 파일을 생성 합니다.
-
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결과
M. 농 균 의 분석에 따라 생성 된 dff 플롯이 도 4에 도시 되어 있다. 이 플롯의 x축은 정의 된 dff 기준을 만족 하는 전 구체 이온의 m/z 이며 y축은 MCs ms/ms 스펙트럼 내의 모든 제품 이온의 m/z 를 표시 합니다. 이 분석을 위해 MC 검출 기준에는 440-1200의 m/z 범위 내에 전 구체 이온이 포함 되어 있으며, 보존 시간은 2.00 ~ 6.00 분입니다. 가장 중요 한 것은, 이러한 MS/MS 스펙트럼은 정의 된 15% 베이 페 악 세기 임계치 이상으로 m/z 135.0803 및 163.1114 (±3ppm)을 포함 한다. 이러한 조건 하에서, LC-MS/ms DDA 분석 동안 총 4116 MS/MS 스펙트럼을 획득 하였다. 그 중, dff 기준을 만족 하는 26 개의 스.......
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토론
DFF는 화합물의 전체 클래스를 검출 하기 위한 간단 하 고 빠른 전략, 특히 천연 제품 화합물 발견에 대 한 관련. DFF의 가장 중요 한 측면은 화합물의 표적 클래스에 대 한 특정 MS/MS 단편화 기준을 정의 하는 것입니다. 이 대표적인 예에서, DFF는 아 녹 농 세포 추출 물에 존재 하는 MCs를 함유 하는 모든 다 잔류 물을 검출 하기 위해 사용 되었다. 대다수의 MCs에는 다이 잔기가 포함 되어 있지만,이 위치에서 다른 잔기가 알려져 있으며, 특히 탈 메 틸 및 아 세 틸 디 메 틸-다 변이체는19이다. 이러한 잔류물이 있는 MCs는 정의 된 기준을 사용 하 여 감지 되지 않습니다. 그러나 DFF는 사후 취득 접근 방식 이므로 여기에 설명 된 간단한 단계별 프로토콜을 사용 하 여 동일한 데이터 집합에서 추가 진단 조각을 쉽게 조사할 수 있습니다. 또한 분석가는 진단 제품 이온 및/또는 중성 손실을 변경 하는 가상의 수정으로 화합물을 감지할 수 있습니다.
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공개 사항
저자는 공개할 것이 없다.
감사의 글
저자는 헤더로 시 온 (캐나다 피 코 로지컬 문화 센터, 워털루 대학교에서 공부한 시아 노 박테리아 문화를 연구 하 고, 칼 턴 대학교)에 게 기술 지원을 제공 해 주셔서 감사 합니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Cyanobacteria | |||
| em<>Microcystis aeruginosaCPCC300 | CANADIAN PHYCOLOGICAL CULTURE CENTRE | CPCC300 | |
| https://uwaterloo.ca/canadian-phycological-culture-centre/Software | |||
| Proteowizard (소프트웨어) | 소프트웨어 | http://proteowizard.sourceforge.net/ | |
| Mzmine 2 | 소프트웨어 | http://mzmine.github.io/ | |
| LC-MS | |||
| Q-Exactive Orbitrap | Thermo-Equipped | with HESI ionization source | |
| 1290 UHPLC | Agilent | Binary pump, autosampler, column compartment | |
| C18 column | 장착Agilent | 959757-902 | Eclipse Plus C18 RRHD 컬럼 (2.1 × 100 mm, 1.8 μ m) |
| < 강> 용매 < / 강력 > | |||
| Optima LC-MS 등급 메탄올 | 피셔 | A456-4 | |
| OptimaLC-MS 등급 아세토 니트릴 | 피셔 | A955-4 | |
| OptimaLC-MS 등급 물 | 피셔 | W6-4 | |
| LC-MS 등급 포름산 | 피셔 | A11710X1-AMP | |
| Vortex-Genie 2 | 과학 산업 | SI-0236 | |
| 원심분리기 Sorvall Micro 21 | Thermo Scientific | 75-772-436 | |
| Other | |||
| Amber HPLC 바이알 2 mL/캡슐 | Agilent | 5182-0716/5182-0717 | |
| 0.2-μ m PTFE 주사기 필터 | Pall Corp. | 4521 | |
| Whatman 47mm GF/A 유리 극세사 필터 | 시그마-알드리치 | WHA1820047 | |
| <강한>미디어 | |||
| MA 매체(pH 8.6) (수량/L) | Watanabe, M.F. & Oishi, S. 배양 조건에서 시아노박테리아(Microcystis aeruginosa)의 독성에 대한 환경 요인의 영향. 응용 및 환경 미생물학. 49 (5), 1342-1344 (1985). | ||
| Ca (NO 3 < / sub >) · 4H2O, 50mg | 시그마-알드리치 | C2786 | |
| KNO<서브>3, 100mg | 시그마-알드리치 | P8291 | |
| NaNO3, 50mg | 시그마-알드리치 | S5022 | |
| Na2SO4, 40mg | 시그마-알드리치 | S5640 | |
| MgCl2· 6H20, 50 mg | 시그마-알드리치 | M2393 | |
| 글리세로인산나트륨, 100 mg | 시그마-알드리치 | G9422 | |
| H3BO3, 20 mg | 시그마-알드리치 | B6768 | |
| 비신, 500 mg | 시그마-알드리치 | RES1151B-B7 | |
| <강>P(IV) 금속 용액, 5 mL | |||
| 다음을 ddH<2O | |||
| NaEDTA·와 함께 1L로 >하십시오; 2HO | 시그마-알드리치 | E6635 | |
| FeCl3 · 6H2O | 시그마-알드리치 | 236489 | |
| MnCl2· 4H2O | 베이커 | 2540 | |
| ZnCl2 | Sigma-Aldrich | Z0152 | |
| CoCl2· 6H2O | 시그마-알드리치 | C8661 | |
| Na2MoO4· 2H2O | Baker | 3764 | |
| 시아노박테리아 BG-11 50X 담수 솔루션 | Sigma-Aldrich | C3061-500mL |
참고문헌
- Mayer, P. M., Poon, C. The mechanisms of collisional activation of ions in mass spectrometry. Mass Spectrometry Reviews. 28 (4), 608-639 (2009).
- Fisch, K. M. Biosynthesis of natural products by microbial iterative hybrid PKS–NRPS. RSC Advances....
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