Artigo de método

Uma abordagem baseada em Cromatografia Líquida e Espectrometria de Massas para Análise de Metabólitos de S. aureus

28 de novembro de 2025

Neste artigo

Resumo

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Fonte: Samuels, D. J., et al. Uma abordagem baseada em cromatografia líquida tandem – espectrometria de massas para análise de metabólitos de Staphylococcus aureus. J. Vis. Exp. (2017)

Este vídeo demonstra o uso da cromatografia líquida–espectrometria de massa para identificar e quantificar metabólitos intracelulares de S. aureus. Ele descreve as etapas envolvidas na extração de metabólitos, normalização de peptídeos, cromatografia líquida e análise espectrométrica de massas.

Protocolo

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1. Extração de Metabólitos

  1. Descongelam amostras em gelo úmido e desregulam as células em um homogeneizador com quatro rajadas de 30 s a 6.000 rpm, com períodos de resfriamento de 2 minutos sobre gelo seco entre os ciclos.
  2. Clarifique os lisados por 15 minutos em uma microcentrífuga pré-refrigerada e refrigerada na velocidade máxima (ou seja, 18.213 x g a ≤4 °C).
  3. Transfira o sobrenadante para um tubo de microcentrífuga limpo.
  4. Usando uma micropipeta, transfira uma pequena porção da amostra para um tubo de microcentrífuga para quantificar o conteúdo residual de peptídeos na etapa 2; armazene o restante a -80 °C.
    NOTA: O volume da amostra reservada varia, dependendo do ensaio de ácido bicincônínico (BCA) usado na etapa 2.1. Esta amostra deve ser armazenada em gelo úmido para análise imediata ou congelada a -80 °C.

2. Ensaio de Ácido Bicinquinínico (BCA)

  1. Realize um ensaio de BCA conforme recomendado pelo fabricante do kit, usando amostras da etapa 1.4 para determinar a concentração residual de peptídeos para cada amostra.

3. Cromatografia Líquida-Espectrometria de Massa (LC-MS)

  1. Misture 75 μL de extrato de Staphylococcus aureus (S. aureus) com 75 μL do solvente LC-MS B, preparado na etapa 1.4.
  2. Vórtice para misturar e girar a 13.000 x g por 5 minutos.
  3. Coloque 100 μL de sobrenadante em um frasco de cromatografia líquida (LC) e o tape. Certifique-se de que nenhuma bolha de ar fique presa na amostra.
  4. Carregue os frascos LC no autosampler LC-MS e edite a lista em execução no software "Offline Worklist Editor".
    1. Preencha as colunas "Nome da Amostra" (por exemplo, tipo selvagem-1), "Posição da Amostra" (ex.: P1-A1), "Método" (por exemplo, Método Ácido Fórmico-Negativo) e "Arquivo de Dados" (por exemplo, tipo selvagem 1). Clique no botão "Salvar a Lista de Trabalhos". Abra o software "Mass Spectrometry Data Acquisition Workstation" e insira a lista de trabalho previamente salva. Clique no botão "Iniciar Execução da Lista de Trabalhos" para iniciar a medição contínua do LC-MS.
  5. Separe as amostras em uma coluna, vincule a coluna a um espectrômetro de tempo de voo (TOF) e acople o espectrômetro TOF ao sistema LC. Use um gradiente de fase móvel da seguinte forma: 0-2 min, 85% solvente B; 3-5 min, 80% solvente B; 6-7 min, 75% solvente B; 8-9 min, 70% solvente B; 10-11,1 min, solvente B a 50%; 11,1-14 min, 20% solvente B; e 14,1-24 min, 5% solvente B; terminando com um período de reequilíbrio de 10 minutos a 85% de solvente B e uma vazão de 0,4 mL min-1.
  6. Usando uma bomba isocrática, infunde uma solução de massa de referência na passagem para permitir a calibração simultânea dos eixos de massa.
    NOTA: Essa etapa é baseada no manual padrão do espectrômetro TOF.
    1. Use a mistura de ácido acético D4 e fosfazina hexakis (1H,1H,3H-tetrafluoropropoxi) como solução de massa de referência para realizar a calibração em tempo real. Use a bomba isocrática com vazão de 2,5 mL min-1 para a infusão.

4. Correção em lote da contagem de íons

  1. Designe qualquer amostra para servir como amostra de referência para correção em lote (por exemplo, wild-type, replicar 1).
  2. Calcule a soma das contagens de íons para todos os metabólitos dentro da amostra de referência. Repita esse cálculo para todas as amostras.
  3. Divida a contagem total de íons de cada amostra pela contagem total de íons da amostra de referência para gerar uma razão.
  4. Divida a contagem de íons de cada metabólito dentro de uma amostra pela razão amostra/referência para obter uma contagem de íons corrigida por lote para cada metabólito.

5. Normalização de peptídeos

  1. Divida os valores de contagem de íons corrigidos por lote para cada amostra obtida na etapa 4 pela concentração do peptídeo determinada com o ensaio BCA na etapa 2 para obter um valor normalizado para cada metabólito.
    NOTA: As contagens de íons normalizadas, corrigidas por lote, para cada metabólito obtido no passo 5.1 podem ser comparadas diretamente entre cepas e submetidas a análise estatística (por exemplo, um teste U de Mann-Whitney). Alternativamente, um metabólito conhecido por não ser alterado, seja pelo tratamento ou pelo contexto genético, pode ser usado como normalizador para detectar alterações devido à decomposição do metabólito. A inclusão de uma quantidade conhecida de L-norvalina ou ácido glutárico no tampão de extração pode ser usada para corrigir a perda durante o processamento da amostra.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Material/Equipamentos   
Tubos resistentes a impactos, 2 mLUSA Scientific1420-9600 
Contas de sílice, 0,1 mmBiospec Products Inc11079101Z 
Homogeneizador Precellys 24Bertin InstrumentsEQ03119-200-RD000.0 
Kit de Ensaio de Proteína Micro BCAPierce (Termociência)23235 
Coluna hidreto de diamante Cogent tipo CAgilent70000-15P-2 
Tempo de Voo com Massa Precisa (TOF) LC-MS, Série 6200AgilentG6230B 
Quat Pump, Série 1290AgilentG4204A 
Bomba de Lixo, Série 1290AgilentG4220A 
Acionamento de válvulas, Série 1290AgilentG1107A 
Bomba Isocrática, Série 1290AgilentG1310B 
TCC, Série 1290AgilentG1316C 
Sampler, Série 1290AgilentG4226A 
Termostato, Série 1290AgilentG1330B 
Químico   
Soro salino tamponado com fosfato (pH 7,4) 10xAmbionAM9624Dilua fresco a 1x com água ultrapura
AcetonitriloFisher ScientificA955-500Optima LC-MS
Ácido fórmicoSigma Aldrich94318Para espectrometria de massa, 98%
MassHunterAgilentG3337AA 
Cepa bacterianaEspécieCoarGenótipo
SRB 337Staphylococcus aureusUSA200 MSSA UAMS-1Tipo Selvagem
SRB 372Staphylococcus aureusUSA200 MSSA UAMS-1ΔcodY::erm

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