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$$\longrightharp{xx}$$,
O fluxo de trabalho automatizado de preparação da amostra de proteômica na estação de trabalho automatizada foi adaptado do nosso protocolo automatizado anterior com um robusto método de aquisição LC-SRM-MS1 para albumina, a proteína plasmática selecionada e β-galactosidase (β-gal), uma proteína exógena usada para controle de qualidade. Após o processamento, as amostras foram executadas em um quadrúpole triplo LC-MS em um ensaio SRM direcionado à albumina de soro, β-galactosidase. O coeficiente de variação (CV) do sinal SRM para cada transição foi utilizado para monitorar a reprodutibilidade do protocolo de digestão automatizada.
Automatizamos as etapas de adição e mistura de reagente para uma digestão de amostras de plasma de 5 μL com uma incubação de tripstrips de 2 horas no convés. Para determinar a reprodutibilidade, 5 μL de uma piscina de plasma foi pipetado em vários poços de uma placa de reação com uma cabeça multicanal (96 pinos). Para monitorar a consistência, adicionamos proteína β-gal antes das reações de redução e alquilação. O fluxo de trabalho automatizado de preparação da amostra de proteômica foi testado com um método robusto de aquisição LC-SRM-MS, incluindo albumina, a proteína plasmática de maior abundância e proteína β-gal, usada para controle de qualidade. Três peptídeos β-gal e dois peptídeos de albumina foram monitorados a partir de proteínas de albumina de plasma processado e proteína β-gal cravada(Tabela 4).
Em um esforço para economizar tempo e simplificar o procedimento, reduzimos as etapas de transferência líquida de adição/mistura/incubação de reagente e mistura de reação com a estação de trabalho de um fluxo de trabalho de nove etapas para um fluxo de trabalho de seis etapas(Figura 1). O fluxo de trabalho proteômico total foi composto por dois componentes experimentais: preparação automatizada da amostra e LC-MS/MS. Em primeiro lugar, avaliamos a precisão da aquisição de dados LC-MS/MS SRM por oito injeções consecutivas do mesmo poço de digestão da placa autoamostradora. A precisão do fluxo de trabalho automatizado de preparação da amostra foi calculada pelo percentual de coeficiente de variância (%CV) do fluxo de trabalho total do SRM proteômico menos%CV da LC-MS/MS (Figura 9B). Com o procedimento de digestão plasmática simplificado na estação de trabalho automatizada, a precisão experimental da preparação automatizada de amostras foi inferior a 11,4% para proteínas β-gal exógenas cravadas (10,0% como média), e menos de 14,9% para a albumina de soro humano mais abundante (9,9% como média)(Figura 9). Foram observadas boas intensidades de sinal tanto para as proteínas sérgica humana quanto para as proteínas β-gal como esperado (Figura 9C).
Para cada etapa de pipetting e transferência de líquidos, as técnicas foram especificamente otimizadas. Para monitorar a precisão das etapas de transferência de líquido, aumentamos os padrões de peptídeos estáveis com rótulo de isótopos (SIL) para proteína de albumina de soro humano endógeno e proteína β-gal exógena em três etapas de transferência independentes: Reaction Mix 1, Cysteine Blocker e Reaction Mix 2(Figura 10). Os sinais MRM desses cinco peptídeos SIL foram adquiridos para monitorar a precisão das etapas de transferência de líquido automatizado. A média %CV para peptídeos, DDNPNLPR^e GDFQFNISR^ (^ representa o aminoácido rotulado N15) do Reaction Mix 1 passo variou de 1,8% a 11,2%. A média %CV de um peptídeo (IDPNAWVER^) da etapa do Bloqueador cisteínse variou de 6,6 a 8,8%. A média %CV de dois peptídeos (WVGYGQDSR^ e LVNEVTEFAK^) variou de 6,2% a 11,9%(Figura 10).
Para validar o fluxo de trabalho automatizado de preparação da amostra proteômica, avaliamos a reprodutibilidade em múltiplas proteínas e vários dias para albumina de soro humano, β-gal exógeno e 40 proteínas plasmáticas adicionais. Processamos 21 amostras de réplica (plasma humano normal) agrupado), localização bem mostrada na Figura 11A,em três dias diferentes. Os CVs intradiários foram calculados a partir de 21 poços preparados no mesmo dia. Os %CVs médios intradiários para 40 proteínas variaram de 4% a 20%(Figura 11B). Para avaliar o efeito de borda do fluxo de trabalho automatizado baseado em placa, %CV foi calculado a partir de poços específicos dentro de colunas e linhas designadas(Figura 12A para coluna e mapa de linha). As intensidades dos sinais mrm foram semelhantes em todas as configurações de coluna e linha com %CV variando de 3% a 22%(Figura 12B).
Em resumo, o fluxo de trabalho automatizado otimizado produz 96 amostras processadas uniformemente em menos de cinco horas com excelente precisão experimental. Para compatibilidade com um fluxo de trabalho automatizado, selecionamos reagentes que têm reações laterais não específicas insignificantes, são estáveis em luz ambiente, são compatíveis com LC-MS/MS e podem ser armazenados como alíquotas congeladas.

Figura 1: Esquema do fluxo de trabalho de preparação da amostra. As 6 principais etapas de transferência de líquidos estão listadas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Script de carregamento de ponta. Os detalhes do Script VB são mostrados aqui. O script especifica condições de carregamento de ponta. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Layout automatizado do deck da estação de trabalho. O deck é composto por 1x1 ALPs, ALPs de Carregamento de Ponta, Lixo, Lavagem de Ponta, Peltier e uma incubadora. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Propriedades da placa de reagente. São mostradas as propriedades necessárias para o labware da placa de reagente quando acessadas usando a configuração de labware guiado. Selecione a coluna correspondente e digite as variáveis indicadas na figura. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: Script de contagem de pontas. Este script ajuda a acompanhar o número de dicas no deck. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 6: Visão geral do método para digestão e cotação de amostras de plasma. Etapas para cálculos de reagentes, configuração de labware e manipulações líquidas no método do manipulador líquido. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 7: Layout da placa de reagente. São mostrados os reagentes químicos necessários para a digestão plasmática e preparação do autosampler e distribuídos através do labware da placa reagente. Esta figura foi modificada a partir de uma nota técnica10. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 8: Layout para o labware no convés da estação de trabalho automatizada. Mostrado é o layout do convés para o método de digestão de plasma para o manipulador líquido. Esta figura foi modificada a partir de uma nota técnica10. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 9: A precisão do fluxo de trabalho proteômico total é composta por CV de estação de trabalho e CV LC MS/MS direcionado.
Foram monitorados cinco peptídeos de β-gal e albumina, o tempo de retenção de cromatogramas e peptídeos para cada peptídeo(A),A precisão foi determinada a partir de 30 poços/amostras processando experimento representativo, CVs% para fluxo de trabalho proteômico total, análise lc MS/MS e processamento automatizado de amostras(B). No geral, os peptídeos digeridos mostraram bons sinais variando de 1x105 até 1x108. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 10: Determinação de precisão para etapas de transferência de líquidos. Os peptídeos sintéticos foram cravados em reagentes específicos da etapa, e a transferência automatizada de líquidos foi determinada por total%CV. A partir de 30 poços/amostras experimentem menos% CV LC MSMS (determinado por 8 injeções de MSMS LC repetidas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 11: Reprodutibilidade de vários dias do fluxo de trabalho automatizado de preparação da amostra proteômica com análise de 42 proteínas MRM. (A)O mapa da placa de reação para cada um dos três dias é exibido aqui, 5 μL de plasma foi adicionado a cada um dos 21 poços. 3 poços recebidos 5 ul água foram utilizados como controles negativos/em branco. (B) As intensidades médias de 190 transições compreendem 75 peptídeos e 42 proteínas (esquerda) e%CV para cada transição mrm foi calculada a partir de 21 poços de digestão para cada dia (à direita). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 12: Reprodutibilidade de locais específicos de poços (posição de colunas e linhas). (A)A localização de colunas e linhas com um mapa de placa são mostradas aqui. (B) Localização de coluna e linha sinais msrs específicos de intensidades médias de poços especificados (esquerda) e cv% (direita) a partir de uma única digestão da placa. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 13: Captura de tela do editor da técnica. Para cada modelo pipetting, defina as propriedades de sensoriamento de nível líquido, detecção de coágulos, Piercing, Tipo Líquido, Geral, Aspirado, Dispense, Mix e Calibração. O modelo e as técnicas utilizadas neste protocolo são mostrados na Tabela Suplementar 2). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Variável | Variável | Valor | Descrição |
| Autosampler | Boolean | Verdade | Use autosampler |
| Betagal | Inteiro | 5 | Volume betagal |
| BG1 | Inteiro | 0.8 | Volume BG1 |
| BG2 | Inteiro | 0.8 | Volume BG2 |
| BG3 | Inteiro | 0.8 | Volume BG3 |
| CysteinBlocker | Inteiro | 1.25 | Volume do bloqueador de cisteína |
| CisteínaTamp | Inteiro | 0.45 | Volume de tampão de cisteína |
| Desnaturante | Inteiro | 5 | Volume desnaturante |
| DigestTransfer | Inteiro | 10 | Volume de transferência de digestão |
| Primeiro Buffer | Inteiro | 25.9 | Primeiro volume de buffer |
| Primeira Coluna | Inteiro | 1 | Primeira Coluna |
| HSA1 | Inteiro | 0.8 | Volume de HSA1 |
| HSA2 | Inteiro | 0.8 | Volume HSA2 |
| últimacoluna | Inteiro | 12 | Última Coluna |
| MobilePhase | Inteiro | 90 | Volume de fase móvel |
| Saciar | Inteiro | 10 | Coluna de saciedade |
| ReduçãodeAgente | Inteiro | 5 | Coluna de agente redutor |
| Amostra | Inteiro | 5 | Coluna de amostra |
| Placa de amostra | Boolean | Verdade | Use a placa de amostra |
| SegundoBuffer | Inteiro | 58.4 | Segundo volume de buffer |
| Tripsina | Inteiro | 10 | Coluna de tripsina |
Tabela 1: Iniciar variáveis de etapa
| Valor | Variável |
| =FirstBuffer+Denaturant+ReducingAgent+Betagal+BG1+HSA1 | FirstMix |
| =CysteineBlocker+CysteineBuffer+BG2 | CysteineMix |
| =SecondBuffer+BG3+HSA2 | SegundoMix |
| =(FirstMix*Colunas)+30 | FirstMixwell |
| = (CisteínaMix*Colunas)+20 | Cisteína |
| =(SecondMix*Colunas)+10 | SecondMixwell |
| =(Tripspsin*Colunas)+10 | TrypsinWell |
| =(Quench*Colunas)+10 | QuenchWell |
| =(FirstMixwell*8)+100 | FirstMixstock |
| =CysteineWell*8+20 | CysteineMixStock |
| =(SecondMixwell*8)+100 | SecondMixStock |
Tabela 2: Variáveis de mixagem de volume
| Tipo | Nome | Posição | Profundidade | Propriedades | Usar? |
| BCDeep96Round | Placa de reagente | P5 | 1 (topo) | # | =não Amostradeplaca |
| BCDeep96Round | Placa de reagente | P5 | 1 (topo) | # | =SamplePlate |
| BCDeep96Round | Placa de Reação | P11 | 1 (topo) | | Verdade |
| Bio_RadPCR96* | Amostras | P9 | 1 (topo) | | =SamplePlate |
| Bio_RadPCR96* | Placa de autoamostrar | P10 | 1 (topo) | | =Autosampler |
| BC90 | Vazio | | 1 (topo) | | Verdade |
| BC90 | | | 1 (topo) | | Verdade |
| BC90 | | | 1 (topo) | | Verdade |
| BC230 | | | 1 (topo) | | =Autosampler |
| BC90 | | | 1 (topo) | | =Colunas>1 |
| BC90 | | | 1 (topo) | | =Colunas>3 |
| BC90 | | | 1 (topo) | | =Colunas>5 |
| BC90 | | | 1 (topo) | | =Colunas>7 |
| BC90 | | | 1 (topo) | | =Colunas>9 |
Nota: *: Corresponde à placa Bio-Rad de 96 poços. #: Clique em propriedades e, em seguida, insira as variáveis de volume indicadas na Figura 6. |
Tabela 3: Configuração da configuração guiada
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Proteína ID
| Sequência de peptídeos | Missa Q1 (Da) | Massa do Q3 (Da) | Tempo (min) | Íon fragmento | Potencial de desagrupamento | Energia de colisão | Potencial de saída da célula de colisão |
| sp| P00722| BGAL_ELOCI | GDFQFNISR | 542.3 | 262.1 | 19.7 | +2y2 | 61 | 21 | 8 |
| 542.3 | 636 | 19.7 | +2y5 | 61 | 25 | 12 |
| 542.3 | 764.2 | 19.7 | +2y6 | 61 | 25 | 18 |
| IDPNAWVER | 550.3 | 436.1 | 18.1 | +2y7+2 | 61 | 23 | 8 |
| 550.3 | 871.2 | 18.1 | +2y7 | 61 | 25 | 18 |
| 550.3 | 774.2 | 18.1 | +2y6 | 61 | 33 | 8 |
| WVGYGQDSR | 534.3 | 782.1 | 12.1 | +2y7 | 51 | 25 | 6 |
| 534.3 | 562.1 | 12.1 | +2y5 | 51 | 27 | 6 |
| 534.2 | 505.2 | 12.1 | +2y4 | 90 | 25 | 8 |
| sp| P02768| ALBU_HUMAN | DDNPNLPR | 470.8 | 596.2 | 9.2 | +2y5 | 61 | 27 | 16 |
| 470.8 | 499.3 | 9.2 | +2y4 | 61 | 27 | 18 |
| 470.8 | 710.4 | 9.2 | +2y6 | 61 | 27 | 18 |
| LVNEVTEFAK | 575.3 | 694.4 | 18.2 | +2y6 | 73.1 | 29.6 | 18 |
| 575.3 | 937.5 | 18.2 | +2y8 | 73.1 | 29.6 | 18 |
| 575.3 | 823.4 | 18.2 | +2y7 | 73.1 | 29.6 | 18 |
Tabela 4: Parâmetros de MRM
Tabela suplementar 1: Placa de reagente Clique aqui para baixar esta tabela.
Tabela Suplementar 2: Modelo de protocolo Clique aqui para baixar esta tabela.