$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Примечание:. Схема общего протокола , описанного здесь дается в рисунке 1 Все образцы , используемые для разработки этого метода являются избыточные клинические диагностические пробы и имеют этическое одобрение от комитета по этике London Bloomsbury.

Рисунок 1. Схема Иллюстрируя Общий процесс создания целенаправленную CSF MRM LC-MS / MS анализа. Кандидат маркерные пептиды для оценки выбраны из белковых мишеней. Благодаря использованию пользовательских синтезированных пептидов, целевой метод мультиплекс ЖХ-МС / МС создается. После оценки, анализ может быть использован для оценки эффективности потенциальных маркеров нейродегенерации.
1. Пептид Выбор и дизайн
Примечание: Критерии для маркера пептида является то , что он должен быть уникальным (proteotypic сильный>) и представляя количественное обилие белка (quantotypic). Для того, чтобы определить, является ли пептид является уникальным или нет, "взрыв" инструмент поиска на сайте UniProt (http://www.uniprot.org/blast/) могут быть использованы.
- Определить список целевых белков (маркеров), т.е. АпоЕ (смотри таблицу 2).
Примечание: Если маркер был идентифицирован из предыдущих экспериментов протеомическим профилирование 8, а затем выбрать пептид , который дает наилучший ответ из этого набора данных. - Если эта информация недоступна, используйте веб - сайты с открытым исходным кодом, такие как в силикомарганца трипсином переваривания белков - мишеней, используя программные средства , такие как MS-Digest.
- Выберите пептид, который трипсином и не восприимчивы к сообщению модификации поступательные.
Примечание: Эта информация может быть проверена на сайте UniProt www.uniprot.org. Избегайте пептидов, склонных к химической модификации при подготовке пробы LC-MS. - Заказать пользовательский синтез выбранных пептидов.
Примечание: пептиды-маркеры могут быть специально синтезированы различными коммерческими компаниями. Для АроЕ quantotypic пептид использовали для измерения уровней общего APOE был определен AATVGSLAGQPLQER. В proteotypic пептидные последовательности, используемые для определения вариантов Е2 и Е4 являются триптические пептиды для позиции 158 (RLAVYQAGAR и CLAVYQAGAR) и положении 112 (LGADMEDVCGR и LGADMEDVR), соответственно.
2. Приготовление стандартных пептидами
Примечание: Для того, чтобы выбрать лучшие количественные переходы, обнаружение матрицы (CSF) должен быть оптимизирован. Наиболее эффективный способ оптимизации уплотненных пептидов является создание пулов пептидов в известных концентрациях. Эти пулы затем могут быть использованы для разработки метода и стандартных кривых.
- Ресуспендируют синтетические пептиды (пептидные детали приведены в таблице 2) до 1 мг / мл стоковыйКонцентрация согласно инструкции производителя. По умолчанию, если инструкции отсутствуют, ресуспендирования пептиды в 50:50 (об / об) ацетонитрила (ACN) / H 2 O.
- Приготовьте 1:10 разбавление пептида от концентрации запасов и пул 1000 пмоль каждого пептида в низкой трубки микроцентрифужных связывания. Сушат вниз в скорости вакуумном концентраторе окончательный бассейн и хранить при температуре -20 ° C. Подготовьте несколько бассейнов для использования в будущем.
- Алиготе 100 мкл ликвора в низких связывающих труб. Сублимационной сушит CSF.
- Ресуспендируют аликвоты суммированных 1000 пмоль пептидов в пищеварении буфере (100 мМ Трис-HCl, рН 7,8, 6 М мочевина, 2 М тиомочевина, 2% ASB14) с получением концентраций 10 и 1 пмоль / мкл.
- Спайк Отстоявшийся пептиды в лиофилизатах 100 мкл аликвоты CSF в 0, 1, 2, 5, 10 и 15 концентраций пм. Добавьте 20 нг интактного неродственного белка, таких как дрожжи энолаза, чтобы выступать в качестве внутреннего стандарта и контроля за эффективностью переваривания TRypsin.
- Доливают CSF аликвоты с переваривать буфером до конечного объема 20 мкл. Vortex.
- Добавить 1,5 мкл дитиотреитола (30 мг в 1 мл 100 мМ Трис-HCl, рН 7,8) и встряхивают при комнатной температуре в течение 1 часа.
- Добавить 3 мкл йодацетамида (35 мг в 1 мл 100 мМ Трис-HCl, рН 7,8) и встряхивают при комнатной температуре в течение 45 мин в темноте.
- Добавить 165 мкл DDH 2 O.
- Добавляют 10 мкл 0,1 мкг / мкл секвенирования сорта модифицированного раствора трипсина ресуспендировали в 50 мМ буфера бикарбоната аммония, рН 7,8. Инкубируют на водяной бане при 37 ° CO / N и прекратить переваривание путем замораживания образцов. Хранить не переваривает при -20 ° С до готовности для анализа.
3. Оптимизация MS обнаружения пептидных
- Скопируйте и вставьте последовательность пептида быть оптимизированы, в соответствующее программное обеспечение, например, Skyline 9. Нажмите на пептидной последовательности, чтобы получить информациюожидаемых ионов ионов предшественника массы и продукта.
- Развести пептиды от концентрации акций (смотри раздел 2.1) дополнительно до 1 нг / мл концентрации для разработки метода MS.
- Непосредственно влить пептидов в масс-спектрометре при оптимизированной скорости потока (обычно 0,1 - 0,8 мл / мин) и при 0 - 5% энергии столкновения.
- Приобретать MS спектра с целью выявления экспериментальных ионов многозарядные прекурсоры 8. Выберите ион-предшественник (m / z), что дает наиболее интенсивность (двукратно или ионы трехзарядная предшественника рекомендуется).
- Reinfuse пептида и применить энергию столкновения к фрагменту пептида при столкновении индуцированной диссоциации (CID). Оптимизация энергии конуса и столкновений, чтобы получить лучший образец фрагментации (фрагмент ионы однократно или двукратно заряжены, и масса фрагмента иона, предпочтительно больше, чем родительский ион, рекомендуется).
- Убедитесь в том, что экспериментально полученные переходы соответствуют переходы , генерируемые в силикомарганца </ EM> (как описано в пункте 3.1). Сохранение списка переходов в файле метода MRM с использованием по меньшей мере, 2 наиболее интенсивные переходы на ион-предшественника. Включите 2 переходов: 1 для количественному и 1 для подтверждения в окончательном анализе.
Примечание: Некоторые производители MS имеют функцию (т.е. Waters Intellistart) для автоматизированного управления записями или оптимизации анализа SRM. Если это возможно влить пептиды с комбинированной подвижной фазы на 50 - 70% ACN с 0,1% ФА.
Метод разработки 4. LC-МРМ
Примечание: Анализ смеси синтетических пептидов с помощью жидкостной хроматографии Ультра системы (UPLC) в сочетании с тройной квадрупольный масс-спектрометр Performance. Убедитесь, что источник чист. Растворитель А является DDH 2 0 с 0,1% FA; Растворитель Б ACN с 0,1% FA.
- С помощью системы LC-MS оборудованный колонкой UPLC наполненную C-18 фазы (1,6 мкм диаметром, 90 поры A, 2,1 мм х длина 50 мм) и прикрепленной к предколонки и той же фазы.
- Размораживание CSF дайджесты по льду, центрифуге при 16000 г в течение 10 мин и передачи 60 мкл в 300 мкл стеклянной вставкой флаконах и хранить остальное обратно при -20 ° С
- Придать самую высокую концентрацию от стандартной точки кривой , используя 10 мин 1 - 40% ACN линейный градиент (см таблицу 1 для градиента настроек)
- Откройте полученный хроматограммы и удерживающий примечание времени и два верхних наиболее интенсивные (количественный) переходов в пептид со всеми переходами, созданных на шаге 3.
- Основываясь на этой информации, обновить метод MRM 10 мин (созданный на шаге 3.6) с приуроченных каналов для измерения пептидов (см рисунок 2 для примера). Для поддержания чувствительности, сохранить каждый канал с точками на пик больше, чем 8, и время выдержки больше, чем 0,01 с по меньшей мере, одного перехода для каждого пептида.
- не включают "растворителей" задержки в методе MRM: один в начале до 10 секунд до первого пика элюирования идругой в конце метода, 20 сек после последнего пика элюирования. Сделайте это, выбрав "растворителя задержки" в методе событий в файле метода MS.
- Выполните стандартную кривую через приуроченной метод MRM и обеспечить нет мешающие неспецифические пики с переходами (сгенерированных на этапе 3.6) путем проверки линейности.
- Определить, если пептиды могут быть обнаружены путем запуска без пичковый объединенного контроля и CSF болезни с помощью метода.
- Удалить пептиды, которые ниже предела обнаружения из анализа.

Рисунок 2. Пример динамического управления записями MS методом. Таймерная каналы пептидных переходов могут быть сгруппированы в соответствии с установленными времени удерживания. Включение МРМС для включения в таймерную моды, как выбранный маркер пептиды элюируют из хроматографической колонки, минимизирует число TRAnsitions в течение определенного периода времени и повышает чувствительность анализа. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
5. Добавление внутренних стандартов
Примечание: Как было описано выше 10, стабильные меченого изотопом внутренние стандарты могут быть включены в анализ. Из-за счет этих стандартов, то рекомендуется сначала оценить пептиды в матрице.
- Определить идеальные пептиды, оптимизированные для обнаружения в CSF: выбрать пептиды, которые являются наиболее рецидивирующий, с наибольшей интенсивностью и без пиков помех.
- Дизайн соответствующие пептиды включают тяжелые метки 13 C 15 N аминокислот , которые увеличивают массу пептида по крайней мере , 6 Da относительно эндогенного пептида. Кроме того, добавьте тег 4 - 6 дополнительных аминокислот либо к N- или С-конце тяжелой бодрости духаприлива, чтобы контролировать для трипсинизированном пищеварения.
- Развести стабильным изотопом меченных внутренних стандартов в пищеварении буфере (см шаг 2.4). Определить идеальное количество стабильных изотопов меченных внутреннего стандарта, который будет резко возросшей в СМЖ наблюдаются пики на различных уровнях в зависимости от abundancies наблюдавшимся ранее в процессе разработки. Цель достичь примерно 1: 1 соотношение стабильных изотопов меченных стандарта к эндогенным пептида.
Примечание: стабильный изотоп-меченых внутренние стандарты могут быть синтезированы различными коммерческими компаниями.
6. LC-MRM Анализ спинномозговой жидкости клинических образцов
- Шип оптимизировано количество стабильных изотопов меченных стандартов в 100 мкл ликвора и подвергают сублимационной сухой смеси.
- Ресуспендируют CSF в 20 мкл буфера и дайджеста выполнять перевариванию, как это описано в пунктах 2.7 - 2.10.
- Анализ образцов с использованием метода LC-MRM, разработанный на этапе 4.
- Для количественного анализа, запустите стандартную PEPПриливы в концентрациях от 0 -15 пмоль в стандартной кривой. См шаг 2.5 для получения стандартной кривой.
7. Анализ данных
Примечание: Количественные данные основаны на соотношении интенсивностей пиков базовых внутренних стандартов (тяжелые меченые пептиды). Подробная информация о анализа данных / MRM SRM было описано ранее 10. Данные Ratio затем могут быть использованы в стандартной кривой, чтобы определить абсолютные уровни или вычислять их от концентрации добавленного тяжелого меченных пептида.
- Анализ данных LC-MRM использованием стандартного программного обеспечения масс - спектрометров производителей не 10. Кроме того , использование программного обеспечения Skyline для анализа количественных данных 10 MRM.
- Проверьте чувствительность запуска, проверяя реакцию внутреннего стандарта, таких как дрожжи игольчатым энолаза или стабильным меченого изотопом стандарта в каждом цикле. Убедитесь в том, что коэффициент вариации (CV) не больше25%.
- Вручную просмотреть аннотацию данных для обеспечения точности. Анализ каждого пептида и отношение к соответствующему стабильному меченого изотопом внутреннего стандарта, то есть, используют стабильный меченого изотопом вариант пептида , если имеется.
- Для получения абсолютных значений пмоль на 100 мкл ЦСЖ, запустить данные о соотношении с помощью соответствующих стандартных кривых, которые были запущены одновременно.
- Рассчитывают коэффициент вариации (CV). CV для каждого пептида должно быть ниже 25% и ниже 15%, для высоких обильными пептидов.
Примечание: Абсолютное значение пмоль на 100 мкл значений CSF может использоваться в последующем ниже по течению статистического анализа.
8. аполипопротеина Е изоформы Статус
Примечание: Чтобы определить статус изоформ APOE, наличие соответствующих пептидов может быть осуществлено путем определения присутствия каждой изоформы.
- Рассмотрим APOE в 100 мкл ликвора порога> 1000 сигнала-в-шум как положительный для этого пептида. На рисунке 5 пептидов , необходимых / отсутствующих для определения статуса изоформы пациента. Определить выражение аллельного путем вычисления% от каждой изоформы к общему выражению APOE.