Artykuł metodologiczny

Podejście oparte na chromatografii cieczowej – spektrometrii mas do analizy metabolitów S. aureus

28 listopada 2025

W tym artykule

Streszczenie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Źródło: Samuels, D. J. i in. Podejście oparte na tandemowej chromatografii cieczowej – spektrometrii mas do analizy metabolitów gronkowca aureus. J. Vis. Exp. (2017)

Ten film demonstruje zastosowanie chromatografii cieczowej – spektrometrii mas do identyfikacji i ilościowej identyfikacji metabolitów wewnątrzkomórkowych S. aureus. Przedstawia etapy związane z ekstracją metabolitów, normalizacją peptydów, chromatografią cieczową oraz analizą spektrometriczną mas.

Protokół

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Ekstrakcja metabolitów

  1. Rozmrażaj próbki na mokrym lodzie i rozbijaj komórki w homogenizatorze z czterema wybuchami po 30 sekund przy 6 000 obr./min, z 2-minutowymi okresami chłodzenia na suchym lodzie między cyklami.
  2. Lizaty klarować przez 15 minut w schłodzonej, schłodzonej mikrowirówce z maksymalną prędkością (czyli 18 213 x g w ≤4 °C).
  3. Przelej supernatant do czystej rurki mikrowirówki.
  4. Za pomocą mikropipety przenieś niewielką część próbki do probówki mikrowirówki w celu ilościowego określenia zawartości peptydów resztkowych w kroku 2; resztę przechowywać w temperaturze -80 °C.
    NUTA: Objętość zarezerwowanej próbki różni się w zależności od testu kwasu bicynchoninowego (BCA) zastosowanego w kroku 2.1. Próbkę tę należy przechowywać na mokrym lodzie do natychmiastowej analizy lub zamrażać w temperaturze -80 °C.

2. Test kwasu bicinchoninowego (BCA)

  1. Wykonaj test BCA zgodnie z zaleceniami producenta zestawu, używając próbek z etapu 1.4 do określenia stężenia peptydu dla każdej próbki.

3. Chromatografia cieczowa – spektrometria mas (LC-MS)

  1. Wymieszaj 75 μL ekstraktu Staphylococcus aureus (S. aureus) z 75 μL rozpuszczalnika LC-MS B, przygotowanego w kroku 1.4.
  2. Wiruj i zakręcam w 13 000 x g przez 5 minut.
  3. Włóż 100 μL supernatantu do fiolki do chromatografii cieczowej (LC) i zakap ją. Upewnij się, że w próbce nie zostaną uwięzione pęcherzyki powietrza.
  4. Załaduj fiolki LC do autosamplera LC-MS i edytuj listę bieżącą w oprogramowaniu "Offline Worklist Editor".
    1. Wypełnij kolumny "Sample Name" (np. wild-type-1), "Sample Position" (np. P1-A1), "Method" (np. Metoda kwasu mrówkowego-ujemna) oraz "Data File" (np. wild-type-1). Kliknij przycisk "Zapisz listę zadań". Otwórz oprogramowanie "Mass Spectrometry Data Acquisition Workstation" i wprowadź wcześniej zapisaną listę zadań. Kliknij przycisk "Start Worklist Run", aby rozpocząć ciągły pomiar LC-MS.
  5. Oddziel próbki na kolumnie, połącz kolumnę ze spektrometrem czasu lotu (TOF) i połącz spektrometr TOF z systemem LC. Stosuj gradient fazy ruchomej w następujący sposób: 0-2 min, 85% rozpuszczalnika B; 3-5 min, 80% rozpuszczalnik B; 6-7 min, 75% rozpuszczalnika B; 8-9 min, 70% rozpuszczalnik B; 10-11,1 min, 50% rozpuszczalnik B; 11,1-14 min, 20% rozpuszczalnik B; oraz 14,1-24 min, 5% rozpuszczalnika B; zakończ się 10-minutowym okresem równowagi przy 85% rozpuszczalniku B i przepływie 0,4 mL min-1.
  6. Za pomocą pompy izokratycznej wprowadzić do przebiegu roztwór masy odniesienia, aby umożliwić jednoczesną kalibrację osi masy.
    NUTA: Ten krok opiera się na standardowej instrukcji spektrometru TOF.
    1. Do kalibracji w czasie rzeczywistym użyj mieszaniny kwasu octowego D4 i heksakis (1H,1H,3H-tetrafluoropropoksi) fosfazyny jako roztworu masowego referencyjnego. Użyj pompy izokratycznej o przepływie 2,5 mL min-1 do infuzji.

4. Korekcja partii liczebności jonów

  1. Wyznacz dowolną próbkę jako próbkę referencyjną do korekty wsadowej (np. typ dziki, replikuj 1).
  2. Oblicz sumę liczebności jonów dla wszystkich metabolitów w próbce referencyjnej. Powtórz to obliczenie dla wszystkich próbek.
  3. Podziel całkowitą liczbę jonów każdej próbki przez całkowitą liczbę jonów próbki referencyjnej, aby uzyskać stosunek.
  4. Podziel liczbę jonów dla każdego metabolitu w próbce przez stosunek próbki do odniesienia, aby uzyskać skorygowaną liczbę jonów partii dla każdego metabolitu.

5. Normalizacja peptydów

  1. Podziel wartości jonowe skorygowane partią dla każdej próbki uzyskanej w kroku 4 przez stężenie peptydu określone za pomocą testu BCA w kroku 2, aby uzyskać znormalizowaną wartość dla każdego metabolitu.
    NUTA: Znormalizowane, partiowo skorygowane liczby jonów dla każdego metabolitu uzyskane w kroku 5.1 można bezpośrednio porównać między szczepami i poddać analizie statystycznej (np. testowi Mann-Whitney U). Alternatywnie, metabolit znany jako niezmieniony przez leczenie lub tło genetyczne może być używany jako normalizator do wykrywania zmian spowodowanych rozkładem metabolitów. Wprowadzenie znanej ilości L-norwaliny lub kwasu glutarynowego do buforu ekstrakcyjnego może być użyte do korekty strat podczas przetwarzania próbki.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Materiał/Wyposażenie   
Rurki odporne na uderzenia, 2 mLUSA Scientific1420-9600 
Koraliki krzemionkowe, 0,1 mmBiospec Products Inc11079101Z 
Homogenizator Precellys 24Instrumenty BertinEQ03119-200-RD000.0 
Zestaw do testów białek Micro BCAPierce (Thermo Scientific)23235 
Kolumna typu C z wodorkiem diamentowym CogentAgilent70000-15P-2 
Precyzyjny czas lotu (TOF) LC-MS, seria 6200AgilentG6230B 
Quat Pump, seria 1290AgilentG4204A 
Pompa do zbiorników, seria 1290AgilentG4220A 
Napęd zaworowy, seria 1290AgilentG1107A 
Pompa izokratyczna serii 1290AgilentG1310B 
TCC, seria 1290AgilentG1316C 
Sampler, seria 1290AgilentG4226A 
Termostat, seria 1290AgilentG1330B 
Chemiczny   
Sól fizjologiczna z buforem fosforanowym (pH 7,4) 10xAmbionAM9624Rozcieńcz świeżo do 1x z ultraczystą wodą
AcetonitryluFisher ScientificA955-500Optima LC-MS
Kwas mrówkowySigma Aldrich94318W spektrometrii mas 98%
MassHunterAgilentG3337AA 
Szczep bakteryjnyGatunekNaprężaćGenotyp
SRB 337Staphylococcus aureusUSA200 MSSA UAMS-1Dziki typ
SRB 372Staphylococcus aureusUSA200 MSSA UAMS-1ΔcodY::erm

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Ekstrakcja metabolit wStaphylococcus aureusnormalizacja peptyd wwirowaniewytr canie rozpuszczalnikiem organicznymjonizacja rozpylnastosunek masy do adunkubaza danych referencyjnychkwantyfikacja metabolit w

Powiązane artykuły