Методическая статья

Подход, основанный на жидкой хроматографии и масс-спектрометрии, для анализа метаболитов из S. aureus

28 ноября 2025 г.

В этой статье

Аннотация

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

Источник: Samuels, D. J. и др. Подход на основе тандемной жидкой хроматографии и масс-спектрометрии для анализа метаболитов Staphylococcus aureus. J. Vis. Exp . (2017)

В этом видео демонстрируется использование жидкой хроматографии-масс-спектрометрии для идентификации и количественной оценки внутриклеточных метаболитов S. aureus. В нём изложены этапы экстракции метаболитов, нормализации пептидов, жидкой хроматографии и масс-спектрометрического анализа.

Протокол

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

1. Экстракция метаболитов

  1. Оттаивать образцы на влажном льду и разрушать работу клеток в гомогенизаторе с четырьмя взрывами по 30 секунд при 6000 об/мин, с 2-минутным периодом охлаждения на сухом льду между циклами.
  2. Очищайте лизаты в течение 15 минут в предварительно охлажденной микроцентрифуге на максимальной скорости (то есть 18 213 x g при ≤4 °C).
  3. Перенесите супернатант в чистую микроцентрифуговую трубку.
  4. С помощью микропипетки перенесите небольшую часть образца в микроцентрифугную пробирку для количественной оценки остаточного содержания пептидов на этапе 2; Остальное храните при -80 °C.
    ЗАМЕТКА: Объём зарезервированного образца варьируется в зависимости от анализа бицинхониновой кислоты (BCA), используемого на шаге 2.1. Этот образец следует хранить на влажном льду для немедленного анализа или заморозить при -80 °C.

2. Анализ на бицинхониновую кислоту (BCA)

  1. Проведите анализ BCA по рекомендации производителя набора, используя образцы из шага 1.4 для определения остаточной концентрации пептида для каждого образца.

3. Жидкостная хроматография-масс-спектрометрия (LC-MS)

  1. Смешайте 75 мкл экстракта Staphylococcus aureus (S. aureus ) с 75 мкл растворителя LC-MS B, приготовленного на этапе 1.4.
  2. Vortex для смешивания и вращения при 13 000 x g в течение 5 минут.
  3. Поместите 100 мкл супернатанта в флакон жидкой хроматографии (LC) и закройте её. Убедитесь, что в образце не задерживаются пузырьки воздуха.
  4. Загрузите флаконы LC на автосэмплер LC-MS и отредактируйте список работы в программе «Offline Worklist Editor».
    1. Заполните столбцы «Название образца» (например, wild-type-1), «Позиция образца» (например, P1-A1), «Метод» (например, метод с муравьиной кислотой) и «Data File» (например, wild-type-1). Нажмите кнопку «Сохранить рабочий список». Откройте программное обеспечение «Mass Spectrometry Data Acquisition Workstation» и введите ранее сохранённый рабочий список. Нажмите кнопку «Начать запуск рабочего списка», чтобы начать непрерывное измерение LC-MS.
  5. Разделить образцы на колонке, свяжить столбец с спектрометром времени полёта (TOF) и связать TOF-спектрометр с системой LC. Используйте градиент подвижной фазы следующим образом: 0-2 мин, 85% растворителя B; 3-5 минут, растворитель B 80%; 6-7 минут, 75% растворителя B; 8-9 минут, растворитель B 70%; 10-11,1 мин, 50% растворителя B; 11,1–14 мин, растворитель B 20%; и 14,1–24 минуты, 5% растворителем B; завершается 10-минутным периодом восстановления при 85% растворителя B и расходе 0,4 мл мин-1.
  6. С помощью изократического насоса вводите в пробег эталонный массовый раствор для одновременной калибровки осей массы.
    ЗАМЕТКА: Этот этап основан на стандартном руководстве по спектрометру TOF.
    1. Используйте смесь уксусной кислоты D4 и гексакис (1H, 1H, 3H-тетрафторопрокси) фосфазина в качестве эталонного массового раствора для проведения калибровки в реальном времени. Для инфузии используйте изократический насос с расходом 2,5 мл мин-1 .

4. Пакетная коррекция ионных счётов

  1. Назначьте любой образец в качестве эталонного образца для пакетной коррекции (например, дикий тип, реплика 1).
  2. Вычислите сумму ионного количества для всех метаболитов в эталонном образце. Повторите этот расчёт для всех образцов.
  3. Делим общее количество ионов каждого образца на общее количество ионов в эталонном образце, чтобы получить соотношение.
  4. Разделите количество ионов для каждого метаболита в образце на соотношение образца/референс, чтобы получить партийно скорректированное количество ионов для каждого метаболита.

5. Нормализация пептидов

  1. Разделите партийно скорректированные значения количества ионов для каждого образца, полученного на шаге 4, на концентрацию пептидов, определённую с помощью анализа BCA на шаге 2, чтобы получить нормированное значение для каждого метаболита.
    ЗАМЕТКА: Нормализованные, партийно-скорректированные количество ионов для каждого метаболита, полученные на шаге 5.1, можно напрямую сравнивать между штаммами и подвергать статистическому анализу (например, U-тест Манна-Уитни). Альтернативно, метаболит, известный как неизменный либо по методу лечения, либо по генетическому фону, может использоваться в качестве нормализатора для выявления изменений, вызванных разложением метаболитов. Включение известного количества L-норвалина или глутаровой кислоты в буфер экстракции может быть использовано для коррекции потерь во время обработки образца.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Материалы/Оборудование   
Ударостойкие трубки, 2 млСША Scientific1420-9600 
Кремнеземные бусины, 0,1 ммBiospec Products Inc11079101Z 
Гомогенизатор Precellys 24Bertin InstrumentsEQ03119-200-RD000.0 
Набор для анализа белков Micro BCAПирс (Thermo Scientific)23235 
Cogent алмазный гидрид типа C колоннаAgilent70000-15P-2 
Точное время полёта (TF) LC-MS, СЕРИЯ 6200AgilentG6230B 
Quat Pump, серия 1290AgilentG4204A 
Мусорный насос, серия 1290AgilentG4220A 
Valve Drive, серия 1290AgilentG1107A 
Изократический насос, серия 1290AgilentG1310B 
TCC, серия 1290AgilentG1316C 
Sampler, серия 1290AgilentG4226A 
Термостат, серия 1290AgilentG1330B 
Химический   
Фосфатно-буферный физиологический раствор (pH 7,4) 10 разАмбионAM9624Разведите свежую воду до 1 раза ультра-чистой водой
АцетонитрилFisher ScientificA955-500Optima LC-MS
Муравьиная кислотаСигма Олдрич94318Для масс-спектрометрии — 98%
MassHunterAgilentG3337AA 
Бактериальный штаммВидНапряжениеГенотип
SRB 337Золотистый стафилококкUSA200 MSSA UAMS-1Дикий тип
SRB 372Золотистый стафилококкUSA200 MSSA UAMS-1ΔcodY::erm

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Staphylococcus aureus

Похожие статьи