17 августа 2015 г.
Этот протокол описывает, как проводить абсолютное количественное определение целевых белков в сложных биологических образцах с использованием мониторинга выбранных реакций. Он был использован для точного количественного определения белков сигнального пути хемотаксиса макрофагов мыши. Подробно описаны выбор пептидов-мишеней, разработка анализов, качественные и количественные анализы.
Общая цель этой процедуры заключается в использовании жидкостной хроматографии, мониторинга выбранных реакций или L-C-S-R-M для количественной оценки абсолютного содержания белков-мишеней в сложных биологических образцах. После выбора пептидных мишеней синтезируются необработанные внешние пептидные стандарты, которые используются для разработки SRM-анализов с использованием жидкостной хроматографии, масс-спектрометрии или LCM ms. Полученные анализы используются для проведения качественного lc, SRM-анализа подготовленных биологических образцов.
Если обнаружен целевой пептид, полученный из биологического образца, биологические образцы анализируют с помощью количественных анализов lc SRM путем добавления ряда стабильных изотопов внутренних пептидных стандартов. В конечном счете, lc SRM может быть использован для точного количественного определения белков из широкого спектра биологических образцов и для поддержки исследований широкого спектра белковых мишеней. Основное преимущество этой методики перед существующими методами, такими как иммунологические анализы, заключается в том, что разработка анализов происходит относительно быстро и недорого, а полученные анализы поддаются мультиплексированию и не подвержены перекрестной реактивности антител.
Для начала подготовьте стандарты лиофилизированных пептидов, как описано в текстовом протоколе. Затем добавьте 100 микролитров раствора ацетонитрила муравьиной кислоты к каждому М стандартного лиофилизированного пептида, чтобы получить концентрацию пептида 10 микромоляров. Ввергните образцы в вортекс в течение двух минут и примите ванну.
Обрабатывайте их ультразвуком в течение пяти минут, чтобы убедиться в полном растворении пептида. Вытяните растворенные пептиды и сконцентрируйте полученную смесь в вакуумном концентраторе до конечного объема 80 микролитров. Добавьте 20 микролитров ацетилнитрила, чтобы растворить любой осажденный пептид.
Для подготовки стандартов внутренних и внешних пептидов проанализируйте смеси стандартов внешних пептидов в концентрации примерно от одного до 10 пикомолев каждого пептида на инъекцию с помощью дробовой масс-спектрометрии с использованием нанопроточной системы ВЭЖХ, соединенной с тройным четырехкратным масс-спектрометром. Как подробно описано в текстовом протоколе, убедитесь, что каждый прогон LCMS включает в себя 60-минутный линейный градиент, этап регенерации столбца и шаг уравновешивания столбца. Анализируйте полученные данные с помощью базы данных, выполняя поиск по последовательностям стандартов внешних пептидов.
Вручную просмотрите все идентификации пептидов, чтобы убедиться, что все они однозначны, отбросив любые неоднозначные идентификации пептидов. Используйте идентификацию Ms Peptide с помощью дробовика для создания библиотеки спектра с помощью такой программы, как Skyline Line. Подготовьте список переходов lc SRM, используя от трех до 10 наиболее интенсивных переходов на каждый прекурсор-ион.
С помощью полученных переходных списков выполнить lc SRM-анализ смесей внешних пептидов стандарта. Вручную просмотрите полученные данные L-C-S-R-M и удалите все неэффективные анализы. Для подготовки биологических образцов.
Во-первых, соберите клетки, как описано в текстовом протоколе. Добавьте 400 микролитров свежеприготовленного буфера для лизиса мочевины и перемешайте каждый образец с помощью щадящего пипетирования. Переложите каждый образец в двухмиллилитровую пробирку, которая имеет завинчивающуюся крышку с уплотнительным кольцом, содержащую примерно 100 микролитров 0,1 миллиметра диоксида циркония кремнезема, клетки лизуса путем вортексирования образцов в течение пяти минут на полной скорости.
Обрабатывайте образцы ультразвуком в течение 10 минут при комнатной температуре, чтобы способствовать гомогенизации и созреванию белка. Затем проведите анализ концентрации белка в лизатах, например, анализ кислот Бисси для качественного анализа. Приготовьте для 200 мкг аликвот клеточного лизата для серии стабильного изотопного разведения.
Добавьте к образцам ряд разбавления стабильных изотопов эхомолярной смеси внутренних пептидных стандартов. Уменьшите количество остатков цистеина в белке, добавив 0,7 микролитра одного молярного DTT в каждый образец и инкубируя образцы при температуре 60 градусов Цельсия в течение 30 минут. Алкилатируют белковые цистины путем добавления семи микролитров буферного ацетамида ITO в каждый образец и инкубации образцов при комнатной температуре в течение 20 минут в темноте.
Для каждого из образцов добавьте 482 микролитра 100 миллимолярных гектаров, отрегулированных гидроксидом натрия так, чтобы конечная концентрация мочевины составила один моляр. Далее, трижды, перевариваем белки в пептиды. Добавьте восемь микролитров по 0,5 микрограмма на микролитр трипсина класса секвенирования к каждому образцу, содержащему лизат клеток.
Затем инкубируйте образец при температуре 37 градусов Цельсия в течение 18 часов. После инкубации добавьте 440 микролитров 2% объема к объему муравьиной кислоты центрифугируйте все образцы при 21 000 г в течение 20 минут при комнатной температуре, чтобы удалить любые осадки, которые могут засорить твердую фазу картриджа C 18 SPE. Извлеките каждый из натинов SUP с помощью одноразового патрона серии C 18 SPE.
Намочите колонку, внеся один миллилитр буфера В, и уравновесьте ее, дважды внеся один миллилитр буфера А. Продавливайте подвижные фазы через картридж C 18 SPE с помощью плоской поверхности к резиновой колбе и вытяжному коллектору. Нанесите образец и затем промойте картридж одним миллилитром буфера А, дважды элюируйте пептиды, нанеся один миллилитр буфера В. Медленно сконцентрируйте каждый илу в вакуумном концентраторе до конечного объема 100 микролитров, чтобы испарить ацетилнитрил.
Затем добавьте два микролитра, 5% объема к объему муравьиной кислоты в ацетилнитриле в каждый образец. Проанализируйте образцы с использованием качественных L-C-S-R-M, как и раньше. Для количественного анализа L-C-S-R-M был проведен цикл разбавления изотопов каждого биологического образца, который был использован для анализа внешних пептидных стандартов.
Для L-C-S-R-M были выбраны 10 наиболее интенсивных переходов на прекурсор. Затем для анализа внешних пептидных стандартов использовали L-C-S-R-M. Результирующая идентификация пептидов должна быть однозначной.
Качественный L-C-S-R-M анализ биологических образцов обычно приводил к большему количеству фонового сигнала, но большинство пептидных мишеней были уверенно идентифицированы. Количественное определение L-C-S-R-M проводили с использованием внутренних пептидных стандартов, введенных в биологические образцы. Полученные значения обилия белка были согласованы между биологическими репликатами и двумя пептидами-мишенями на белок-мишень.
После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как разрабатывать и проводить L-C-S-R-M анализы для количественной оценки абсолютного содержания целевых белков в сложных биологических образцах.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Этот протокол описывает использование жидкостной хроматографии и выбранного мониторирования реакции (SRM) для количественного определения целевых белков в сложных биологических образцах. Он фокусируется на пути сигнального каскада хемотаксиса макрофагов мыши, подробно описывая выбор пептидов и разработку анализа.
Absolute protein quantification via SRM mass spectrometry addresses a critical bottleneck in target validation by providing precise, reproducible measurements of protein abundance in complex biological matrices. This capability enables mechanistic de-risking of therapeutic hypotheses through quantitative assessment of target engagement and pathway modulation. The method supports predictive confidence in lead identification by delivering multiplexable, antibody-independent data for portfolio triage decisions.
SRM mass spectrometry integrates into the discovery continuum from early target hypothesis testing through lead identification, delivering quantitative protein data that informs assay readiness and analytical decision-making.