Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

펩 티 드 및 단백질 정량화를 사용 하 여 자동 면역-MALDI (iMALDI)

Published: August 18, 2017 doi: 10.3791/55933

Summary

자동된 면역-MALDI (iMALDI) 기술을 사용 하 여 복잡 한 생물 학적 체액에서 단백질 정량화에 대 한 프로토콜 제공 됩니다.

Abstract

질량 분석 (MS)는 각 대상 분자의 질량 대 전 비의 직접적인 탐지 결과로 우수한 시험으로 복잡 한 견본에서 단백질을 측정에 대 한 가장 일반적으로 사용 되는 기술 중 하나입니다. 그러나, 대부분의 다른 분석 기법 처럼 MS 기반 proteomics, 높은 풍부 analytes 측정으로 편견을가지고, 그래서 그것을 달성 하기 위해 도전 검색 낮은 ng/mL의 제한 또는 복잡 한 예제 및 이것에서 pg/mL은 많은 농도 범위 biofluids 인간 플라스마 등에서 질병 관련 단백질. 낮은 풍부한 analytes의 검색에서을 돕기 위해, 면역 강화에 집중 하 고 순화 MS 측정, 시험 감도 크게 향상 하기 전에 분석 분석 결과 통합 되었습니다. 이 작품에서는, 면역 Matrix-Assisted 레이저 탈 착/이온화 (iMALDI) 기술은 단백질과 펩 티 드 biofluids에의 정량화에 대 한 제시, 구슬에 면역-농축에 따라, 사전 차입 없이 MALDI MS 측정 뒤. 안티 펩 티 드 항 체는 자성 구슬에 기능성 고 샘플 incubated. 세척, 구슬 MALDI 표적 격판덮개에 직접 전송 됩니다 후 신호 매트릭스 솔루션 구슬에 적용 된 후 MALDI 시간의 비행 (TOF MALDI) 악기에 의해 측정 됩니다. 샘플 준비 절차는 다른 면역 MS 분석 실험에 비해 간소화 하 고 MALDI 측정은 빠르다. 전체 샘플 준비 향상 된 분석 결과 재현성 및 높은 처리량 처리 시스템, 액체 자동입니다. 이 문서에서는, iMALDI 분석 결과 펩 티 드 안을 결정 하는 데 사용 되 나 (중앙 나) 기본 aldosteronism (PA)의 심사에 대 한 플라즈마 renin 활동의 판독으로 임상으로 사용 되는 플라즈마에 농도.

Introduction

질량 분석 양적 proteomics에 불가 결 한 도구가 되고있다. 질량 분석 대상 단백질 또는 펩 티 드의 질량을 확인할 수 있습니다, 그리고 따라서 취득된 분석 신호 수 있습니다 매우 구체적인 immunoassays에 비해. 2 개의 이온화 방법, 분무 및 MALDI, 가장 일반적으로 단백질 및 펩 티 드1,2,,34를 탐지 하는 데 사용 됩니다. MS 기반 단백질 정량화의 주요 과제는 높은 풍부한 단백질의 ng/mL 또는 pg/mL 농도에서 복잡 한 샘플에 낮은 풍부한 단백질의 검출에 거짓말 그리고 인간 플라스마에서 발견 많은 후보 단백질 바이오 마커 내이 범위5. 이 문제는 대부분 본질적으로 넓은 동적 범위와 인간 프로테옴6의 복잡성에 의해 발생 됩니다.

극복 하기 위해 이러한 탐지 과제, 면역 MS 방법은 대상 단백질 또는 펩 티 드 고체 표면에 샘플 솔루션에서 풍부 하 게 개발 되었다 뒤에 analytes과 MS 측정7,8 의 차입 , 9 , 10. 면역 강화 통해는 analytes 복잡 한 샘플에서 순화 된다 그리고 다른 분자에서 이온 억제 효과 최소화 하는 따라서. 다양 한 고체 지원 중 자석 구슬은 현재 가장 널리 사용으로 높은 항 체 바인딩 용량의 장점 및 취급의 용이성. 마그네틱 구슬 다른 functionalizations와 크기를 개발 하 고 immunoprecipitation 실험에 대 한 상용화 되었습니다. 날짜 하려면, immuno-농축 구슬에는 되었습니다 인터페이싱 분무 이온화 (ESI)과 MALDI MS 단백질 및 펩 티 드 측정에 대 한. 안정 동위 원소 표준 및 안티 펩 티 드 항 체 (SISCAPA) 기술에 의해 캡처, 샘플에서 단백질 소화는, 면역 강화에 대 한 항 체 코팅 구슬 부 화 뒤. "클래식" SISCAPA에서 캡처된 proteotypic 펩 티 드, 구슬에서 eluted 있으며 측정 하 여 액체 착 색 인쇄기-ESI-석사 (LC-석사), 또는 직접적인 주입 ESI-다중 반응 모니터링-석사 (ESI-MRM-석사)11,12. 면역-농축 향상 MRM 분석 결과 감도 3-4 배나 낮은 ng/mL 범위13도달.

분무 MS에 비해, MALDI MS 빠릅니다, 그리고 포함 하지 않는 청소 및 LC 열의 재 평형 carryover 및 오염 문제가 없습니다 그래서 높은 처리량 연구14를 위해 더 적당 한 만들기. 와 결합 하 여 면역-농축 MALDI MS 펩 티 드와 단백질 (proteotypic 펩 티 드의 정량 기준)의 과민 하 고 특정 정량화에 대 한 우리의 실험실에서 면역 MALDI 기술 개발 되었습니다15,16 ,17. 면역-농축 후 구슬 MALDI 표적 격판덮개에 예금 하 고 매트릭스 솔루션 구슬에 추가 하 고 접시 건조 후 MALDI TOF MS 분석에 대 한 준비가 되어. 구슬에서 펩 티 드의 차입 별도 단계로 수행 되지 않습니다 하지만 선호도 바인딩된 analytes는 eluted MALDI 매트릭스 솔루션에 의해 비드 관광 명소, 그로 인하여 시료 준비를 단순화 하 고 샘플 손실 최소화에 추가 되 면. IMALDI 기술 다양 한 애플 리 케이 션18,19에 적용 된 및 최근에 자동화 되었으며 안 측정에 사용 되 나 (중앙 난) 플라즈마 renin 활동 (PRA)20결정. 이 프로토콜은 자동된 iMALDI 분석 결과 수행 하는 데 사용 하는 절차를 시연할 예정 이다. 예를 들어, 10% 미만의 간 날 CVs 프라 분석 결과 복용 하루20당 744 샘플 측정 기능으로 자동화를 통해 달성 되었습니다.

이 원고에서 iMALDI PRA 분석 결과 대상 분자로 단백질 소화를 요구 하지 않는다 (중앙 나) 1295.7 Da의 분자 무게 펩 티 드 이다. 다른 분석 실험 단백질 소화 필요 하 고 펩 티 드 그대로 단백질 대리로 사용 되에서 iMALDI에 대 한 선택 된 펩타이드 독특하고 800 다 그래서 그는 c에서 쉽게 구별 될 수 있다 이상의 질량을 가진 대상 단백질에 특정 해야 MALDI 매트릭스 솔루션에서 hemical 잡음입니다. 안티 펩 티 드 항 체는 면역 강화는 펩 티 드에 대 한 필요 합니다. PRA를 측정 하는 iMALDI 분석 결과 대 한 프로토콜 4 단계로 구성: 1) 중앙의 세대 나 인간의 플라즈마; 2) 중앙의 면역-농축 항 체 코팅 구슬;를 사용 하 여 나 3) 이전 비즈는 MALDI 표적 격판덮개 추가 매트릭스 솔루션; 그리고 4) MALDI TOF MS 및 데이터 분석20수집을 신호.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

아래에 설명 된 시 약의 양을 20 환자 혈장 샘플의 측정 기준. 프로토콜 다음과 아래 빅토리아 대학교의 가이드라인 제시 ' s 인간 연구 윤리 위원회.

1. 세대의 중앙 인간 플라스마에서 나

  1. 녹여 플라즈마 샘플 (≥ 200 µ L) 방에 온도 물 5 분, 목욕 하 고 완전히 해 동 때까지 얼음에 샘플을 넣어 다음.
  2. 1.1 mL 깊은 잘 격판덮개 (샘플 접시)의 웰 스를 분리 하 고 접시 2 ° C와 1278 x g.에서 10 분 원심 분리기에 원심을 수동으로 각 플라즈마 샘플의 전송 200 µ l
  3. 는 자동된 액체 처리 시스템을 사용 하 여 직렬로 6 교정기 솔루션 치킨 난 백 알 부 민을 준비 500 fmol / µ L 중앙 나 NAT 표준 솔루션을 희석 (0.1, 0.2, 0.6, 1.9, 5.7, 17.2 fmol / µ L).
  4. 피펫은 200 µ L의 세대의 잘, 그리고 125 µ L 각 교정기 버퍼 샘플 접시.
    참고: 버퍼링 된 식 염 수 (PBS) 버퍼 갓 실험 당일에 준비 해야 하는 인산 염에 CEWA.
  5. 는 자동된 액체 처리 시스템을 사용 하 여, 새로운 접시에 섞어 표면에 뜨는 플라즈마의 125 µ L 또는 PBS에 CEWA의 125 µ L 중앙의 25 µ L 나 세대 버퍼, 0.2 m m ethylenediaminetetraacetic 산 (EDTA), 트리 스 1 M, 1 mM 포함 phenylmethylsulfonyl 불 (PMSF).
    참고: 준비는 중앙 난 1 M Tris/0.2 mM EDTA 수성 버퍼를 혼합 하 여 세대 버퍼 (pH 5.5에 조정 초 산을 사용 하 여) PMSF 솔루션 메탄올 (100 mM). 두 솔루션 모두 실험의 날에 4 ° C. 믹스 두 솔루션에서 1 개월을 저장할 수 있습니다.
  6. 자동으로 96 잘 접시, 3 복제 솔루션 당, 잘 당 34 µ L로 솔루션을 전송합니다. 3 h. 위해 37 ° C에서 접시를 품 어

2. 중앙의 면역-농축 나 사용 하 여 항 체 코팅 구슬

  1. 자기 단백질 G 구슬에 항 체의 활용
    참고: 구슬와 항 체의 활용은 중앙 3 h 동안 수동으로 수행 나 생성 기간에는 실험의 하루입니다. 다른 analytes에 대 한 활용된 구슬 속성 및 항 체의 안정성에 따라 3 개월 이상, 4 ° C에서 동작 하는 0.015% 챕 (PBSC)를 포함 하는 PBS 버퍼에 저장할 수 있습니다.
    1. 전송 110 µ L (충분히 20 샘플을 측정 하 고 6-포인트 표준 곡선을 만들기 위한) 구슬 슬러리의 1.5 mL 튜브에. 구슬 7 번의 25% 이기/PBSC, 1 mL와 함께 세 번 PBSC의 1 mL 씻으십시오. 마그네틱 스탠드를 사용 하 여 작은 각 세척 단계 사이 구슬. 후에 마지막 워시 워시 버퍼를 제거
      참고: 25 %7 번 세척 이기/PBSC은 트윈-20 등 구슬 슬러리에 MS-호환 되지 않는 첨가물 제거 중요 합니다. 이 광범위 한 세척 단계 필요 하지 않을 수 있습니다 선택 된 구슬에 같은 첨가제 경우.
    2. PBSC의 110 µ L에 구슬 resuspend 및 안티 중앙의 110 µ L 추가 나 항 체 (최종 항 체 농도: 100 µ g/mL). Pipetting, 구슬 및 솔루션을 혼합 하 고 다음 1 시간, 8 rpm에 회전에 대 한 실내 온도에 그들을 품 어.
    3. 구슬 PBSC의 1 mL로 3 번 세척 하 고 PBSC의 1100 µ L에서 resuspend.
      참고: 경우 어떤 구슬 솔루션은 외피 동안 튜브의 캡으로 흘 렀 다, 스핀 2680 x g.에서 벤치탑 원심 분리기를 사용 하 여 솔루션 다운
    4. 96 잘 접시 (구슬 표준 접시)에 구슬 솔루션을 수동으로 전송합니다. 자동된 액체 처리 시스템을 약 수 같은 96 잘 접시, 당 잘. 120 µ L에 구슬 사용
  2. 구슬에 면역-농축
    1. 중앙 3 h 나 생성 기간 배양 접시에 배치 후 리안 나의 세대를 종료 10 분을 위한 아이스
    2. 자동으로 SIS 펩 티 드 재고 솔루션 (10 pmol/μ) 약 희석 PBS를 가진 버퍼, 그리고 자동으로 추가 약 96 잘 PCR 접시에 안정적인 isoptope 표준 펩타이드 희석 수. 외피 격판덮개의 각 음에 1.5 µ L의 안정 동위 원소 표준 (SIS) 펩 티 드 솔루션 (100 fmol 포함)을 전송 하 고 플라즈마 샘플 또는 PBS 버퍼에 CEWA와 함께 섞어.
    3. 자동으로 비드 솔루션 잘 당 10 mL에 외피 격판덮개의 내용을 전송, 혼합.
    4. 8 rpm에 회전 하는 동안 1 시간에 4 ° C에서 접시를 품 어.
    5. 씻어 구슬 세 번 자동으로 5 m m 염화 중 탄산염 (AmBic) 솔루션, 잘 세척 당 당 100 µ L. 마지막 세척 후 5mm 각 잘에서 AmBic 솔루션의 7 µ L에 구슬 resuspend. 자석 마지막 워시 후 하단에 비즈를 사용 하 여

3. MALDI 표적 격판덮개 및 추가 매트릭스 솔루션에 구슬의 전송

  • 2600의 점 크기를 자동으로 MALDI 표적 격판덮개에 구슬 슬러리의 전송 7 µ L
      µ m. 구슬 밖으로 건조 하자.
      참고: 작은 USB 전원 팬 비드 건조 과정을 가속 화 하기 위해 사용할 수 있습니다.
    1. 자동으로 α-cyano-4-hydroxycinnamic 산 (HCCA)의 2 µ L 추가-각 샘플 대상 접시에 자리에 잘 매트릭스 매트릭스 솔루션 (3 mg/mL HCCA, 1.8 mg/mL 암모늄 시트르산, 70% 이기, 그리고 0.1 %trifluoroacetic 산 포함) .

    4. MALDI TOF MS 및 데이터 분석에 의해 인수 신호

    긍정적인 반사 모드를 사용 하 여 MALDI TOF 악기와
    1. 분석 샘플 명소. 내부 교정, 데이터 스무 딩, 및 공급 업체 특정 소프트웨어와 함께 자동으로 초기 빼기 수행.
      참고: (긍정/부정, 선형/반사판) 선택한 모드 MALDI TOF 측정 대상 펩 티 드 또는 단백질에 따라.
    2. 상대 응답 비율 (Nat/SIS 강도 비율)를 계산 하 고 각 샘플의 농도 중앙의 결정 하기 위해 표준 곡선에 그것을 비교. PRA 어디 방정식 (1)를 사용 하 여 계산 δ t 중앙 난 세대 중앙 I.의 생성에 사용 된 시간을 나타냅니다
      PRA = [중앙 난] / δ t 중앙 난 세대 (1)
  • Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    중앙을 측정 하기 위한 자동화 된 iMALDI 절차 나 그림 1에 표시 됩니다. 대상 펩 티 드 (내 인 성 펩 티 드 또는 소화 단백질에서 펩 티 드) 안티 펩 티 드 자석 구슬에 풍성 하 게 하 고 구슬 MALDI 측정 대상 접시에 전송 됩니다. 전체 프로시저 추가 펩타이드 차입 단계를 필요로 하는 다른 면역-MS 기술에 비해 간단 합니다. IMALDI 분석 결과의 자동화와 10 20아래 편차 (CV)의 간 날 계수 샘플의 많은 수의 높은 처리량 분석 할 수 있습니다. 중앙을 측정 하 여 얻은 대표적인 스펙트럼 인간의 플라즈마 샘플에 난 그림 2에 표시 됩니다. SIS 펩 티 드는 펩 티 드 정량에 대 한 내부 표준으로 작동합니다. 프라 프라 값 임상 LC-MS/MS 절차17 를 사용 하 여 자동된 iMALDI 분석 결과 얻은 188 환자 샘플 값의 상관 관계는 그림 3에 표시 됩니다. 두 가지 방법을 0.98;의 상관 계수 슬로프의 차이 두 가지 방법에서 다른 내부 표준의 사용에 의해 또는 iMALDI 절차20에서 다른 항 체를 사용 하 여 원인일 수 있습니다. 분석 결과 및 분석 결과 정밀 선형 범위는 그림 4그림 5에 나와 있습니다.

    Figure 1
    그림 1: 자동된 iMALDI PRA 분석 결과의 프로세스 흐름 회로도. 참조20, 허가 적응. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

    Figure 2
    그림 2: NAT 및 SIS 중앙의 대표적인 스펙트럼 나 인간의 플라즈마 샘플에서 측정 된 펩 티 드.

    Figure 3
    그림 3: 프라의 상관 관계 값은 188 환자 샘플에서 iMALDI와 LC-MS/MS 측정. 참조20, 허가 적응.

    Figure 4
    그림 4: 반사 체 (A)와 (B) 선형 모드 iMALDI PRA 분석 결과의 선형 범위. 참조20,. 동의에서 적응 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

    Figure 5
    그림 5: 장 중 정밀 (A) 고 프라 값이 낮은, 중간, 및 높은 플라즈마 풀 iMALDI PRA 분석 실험의 interday 정밀 (B). 참조20, 허가 적응. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    기존의 MS 기반 단백질 정량화에 비해, iMALDI는 analytes 풍부 하 고 따라서 단백질 또는 펩 티 드 낮은 농도에서 정할 수 있도록 복잡 한 샘플에서 그들을 정화 하 항 체를 사용 합니다. IMALDI 프로토콜에 중요 한 단계는 대상 펩 티 드의 면역 농축입니다. 이 목적에 대 한 선호도와 높은 특이성 항 체를 선택 합니다. SISCAPA에서 그것은 10-9 M 또는 더 나은에서 항 체 친 화력 낮은 ng/mL21에서 높은 감도 달성 하기 위해 필요한 것 보고 되었습니다. 또한, 높은 항 체 바인딩 용량 구슬 최적의 농축에 대 한 선호 됩니다.

    그것은 또한 최소한의 배경 수준 대상 분자에 대 한 비교적 "깨끗 한" 스펙트럼을 생성 하는 것이 중요입니다. 높은 신호 대 잡음 비율 면역 농축 단계 후에 세척 하는 광범위 한 구슬을 통해 얻을 수 있습니다. 또한, 우리 후 추가 및 매트릭스 솔루션 건조 잡음 신호를 크게 줄일 수 있으며 따라서 신호 대 노이즈 비율을 개선 대상에 구슬 명소를 세척 하는 것을 발견 했다.

    이 작품에서 iMALDI PRA 분석 결과 베이스 단계를 필요 하지 않습니다 대상 분자 중앙으로 나 펩 티 드 이다. 샘플에서 단백질 분자를 계량, 단백질 포함 하는 epitope 펩 티 드, 대 한 소화 캡처된 단백질22,23에 수행할 수 있지만 일반적으로 펩 티 드 면역-농축, 앞으로 소화 된다. 이 경우에 기존 단백질 소화 프로토콜 iMALDI 작업 흐름에 쉽게 삽입할 수 있습니다.  소화 버퍼에 따라 염 단계 필요할 수 있습니다 전에 구슬에 펩 티 드의 항 체 펩 티 드 바인딩 간섭을 유발 하지 않도록.

    다른 면역 MS 메서드와 마찬가지로, 안티 펩 티 드 항 체의 생산 iMALDI 분석 실험의 발달에 있는 주요 도전 이다. 최근, 트리플 X Proteomics 기술 선호도 바인더 바인더24당 여러 개의 펩 티 드를 대상 수를 생산 하기 위해 개발 되었습니다. 이 안티 펩 티 드 항 체의 비용을 줄일 수 있습니다 그리고 단일 외피를 사용 하 여 동시 다중화 분석 실험의 발달을 촉진 것입니다. 또한, 항 체 파편25 또는 합성 aptamers26 그대로 항 체의 사용에 대안 일 수 있고 쉽게 생산의 이점을 있는 것. 합성 aptamers 선호도 농축26사용 하면 그대로 항 체 보다 낮은 배경 수준을 보여주는으로 보고 되었습니다.

    iMALDI 기술 MALDI 질량 분석, 높은 감도와 특이성 복잡 한 샘플의 많은 수에 있는 급속 한, 높은 처리량 단백질/펩타이드 분석 활성화 immunoassays의 장점을 결합 합니다. 다른 면역 MS 방법과 달리 면역-캡처, 펩 티 드가 하지 eluted 튜브, 대상 하지만 운반 analytes MS-분석, MALDI 표적 격판덮개에 전송 됩니다 구슬 따라서 피하 플라스틱 그들의 흡착으로 인해 펩 티 드의 손실 튜브입니다. 서쪽 오 점 또는 ELISA 등 널리 proteomic 도구에 비해, 하나의 항 체 분석 결과 개발 시간 및 비용을 크게 줄이는 iMALDI 필요 합니다. 우리 프라 분석 결과에서 얻은 탐지의 하한값은 기존의 ELISA, 하 고 생리 적 범위 내에서 잘. 항 체와 질량-전 비 이중 선정 과정, 분석 결과의 높은 특이성을 보장을 제공 합니다. IMALDI의 안으로 분석에 국한 되지 않습니다 하지만 단백질 식의 정량 및 복잡 한 견본에서 단백질 수정도 정량화에 적용할 수 있습니다. 특히, 자동된 높은 처리량 iMALDI 검색 및 다양 한 질병, 세균에 대 한 클리닉에서 현재 사용 되는 벤치탑 MALDI 계기의 존재 때문에 단백질 바이오 마커의 유효성 검사에 대 한 강력한 임상 도구 수 있습니다. 합니다.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    C.H.B은 iMALDI 기술에 특허를 보유 하고있다.

    Acknowledgments

    우리 게놈 캐나다와 게놈 브리티시 컬럼비아 (204PRO) 운영 및 기술 개발 (214PRO)에 대 한 재정 지원을 게놈 혁신 네트워크 (진)을 통해 감사합니다. 우리는 촬영 MALDI TOF 악기의 사용에 대 한 맥 길 대학 건강 센터의 연구소에서 약물 검색 플랫폼을 감사합니다. H.L. 국가 과학 및 캐나다 엔지니어링 연구 위원회 (NSERC)에서 박사 후 친목에서 지원에 대 한 감사입니다. C.H.B 감사 지원을 위해 앞 가장자리 기부금 펀드 (LEEF)에서 이다. C.H.B. 맥 길 대학 (몬트리올, 퀘 백, 캐나다)에서 분자 종양학 시걸 맥 길의 자에서 지원에 대 한 감사입니다. M.X.C.와 C.H.B.는 유태인 종합 병원 (몬트리올, 퀘 백, 캐나다)에 워렌 Y. Soper 자선 신탁 및 앨빈 시걸 가족 재단에서 지원에 대 한 감사.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Healthy control human plasma Bioreclamation HMPLEDTA2
    Ammonium bicarbonate Sigma Aldrich 09830
    Ammonium citrate dibasic Sigma Aldrich 09833
    CHAPS (>=98%) Sigma Aldrich C9426
    Albumin from chicken egg white (>98%) Sigma Aldrich A5503
    Ethylenediaminetetraacetic acid Sigma Aldrich EDS
    Alpha-cyano-4-hydroxycinnamic acid Sigma Aldrich 70990
    Phosphate buffered saline Sigma Aldrich P4417
    Phenylmethanesulfonyl fluoride Sigma Aldrich 78830
    Trifluoroacetic acid Thermo Fisher Scientific 85172 LC-MS grade
    acetonitrile Fluka 34967 LC-MS grade
    water Fluka 39253 LC-MS grade
    acetic acid Fluka 320099 LC-MS grade
    Tris(hydroxymethyl)aminomethane Roche Diagnostics 3118169001
    Dynabeads Protein G magnetic beads Thermo Fisher Scientific 10003D 2.8 μm, 30 mg/mL
    anti-Ang I goat polyclonal antibody Santa Cruz Biotechnology sc-7419
    Nat and SIS Ang I synthesized at the University of Victoria-Genome BC Proteomics Centre
    Automated liquid handling system Agilent 16050-102 Agilent Bravo robotic workstation
    Magnet Thermo Fisher Scientific 12321D Invitrogen DynaMag-2 magnet
    Tube rotator Theromo Scientific 400110Q Labquake Tube Rotator
    Magnet Thermo Fisher Scientific 12027 DynaMag-96 side skirted magnet
    Magnet VP Scientific 771RM-1 used to pull the beads to the bottom of the well
    MALDI-TOF Bruker Bruker Microflex LRF instrument

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Aebersold, R., Mann, M. Mass spectrometry-based proteomics. Nature. 422 (6928), 198-207 (2003).
    2. Nicol, G. R., et al. Use of an Immunoaffinity-Mass Spectrometry-based Approach for the Quantification of Protein Biomarkers from Serum Samples of Lung Cancer Patients. Mol. & Cell. Proteomics. 7 (10), 1974-1982 (2008).
    3. Webster, J., Oxley, D. Chemical Genomics and Proteomics: Reviews and Protocols. Zanders, E. D. , Humana Press. 227-240 (2012).
    4. Yergey, A. L., et al. De novo sequencing of peptides using MALDI/TOF-TOF. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 13 (7), 784-791 (2002).
    5. Anderson, L. Six decades searching for meaning in the proteome. J. Proteomics. 107, 24-30 (2014).
    6. Landegren, U., et al. Opportunities for Sensitive Plasma Proteome Analysis. Anal. Chem. 84 (4), 1824-1830 (2012).
    7. Guo, A., et al. Immunoaffinity Enrichment and Mass Spectrometry Analysis of Protein Methylation. Mol. & Cell. Proteomics. 13 (1), 372-387 (2014).
    8. Florentinus-Mefailoski, A., Soosaipillai, A., Dufresne, J., Diamandis, E. P., Marshall, J. G. An enzyme-linked immuno-mass spectrometric assay with the substrate adenosine monophosphate. Anal. Bioanal. Chem. 407 (4), 1119-1130 (2015).
    9. Fredolini, C., et al. Immunocapture strategies in translational proteomics. Expert Rev Proteomics. 13 (1), 83-98 (2016).
    10. Tran, J. C., et al. Automated Affinity Capture and On-Tip Digestion to Accurately Quantitate in Vivo Deamidation of Therapeutic Antibodies. Anal. Chem. , (2016).
    11. Razavi, M., Leigh Anderson, N., Pope, M. E., Yip, R., Pearson, T. W. High precision quantification of human plasma proteins using the automated SISCAPA Immuno-MS workflow. N. Biotechnol. 33 (5 Part A), 494-502 (2016).
    12. Razavi, M., et al. High-Throughput SISCAPA Quantitation of Peptides from Human Plasma Digests by Ultrafast, Liquid Chromatography-Free Mass Spectrometry. J. Proteome Res. 11 (12), 5642-5649 (2012).
    13. Anderson, N. L., et al. SISCAPA Peptide Enrichment on Magnetic Beads Using an In-line Bead Trap Device. Mol. & Cell. Proteomics. 8 (5), 995-1005 (2009).
    14. Parker, C. E., Pearson, T. W., Anderson, N. L., Borchers, C. H. Mass-spectrometry-based clinical proteomics - a review and prospective. The Analyst. 135 (8), 1830-1838 (2010).
    15. Reid, J. D., Holmes, D. T., Mason, D. R., Shah, B., Borchers, C. H. Towards the Development of an Immuno MALDI (iMALDI) Mass Spectrometry Assay for the Diagnosis of Hypertension. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 21 (10), 1680-1686 (2010).
    16. Mason, D. R., Reid, J. D., Camenzind, A. G., Holmes, D. T., Borchers, C. H. Duplexed iMALDI for the detection of angiotensin I and angiotensin II. Methods. 56 (2), 213-222 (2012).
    17. Camenzind, A. G., vander Gugten, J. G., Popp, R., Holmes, D. T., Borchers, C. H. Development and evaluation of an immuno-MALDI (iMALDI) assay for angiotensin I and the diagnosis of secondary hypertension. Clin. Proteomics. 10 (1), 20 (2013).
    18. Jiang, J., et al. Development of an immuno tandem mass spectrometry (iMALDI) assay for EGFR diagnosis. Proteomics Clin Appl. 1, (2007).
    19. Jiang, J., Parker, C. E., Fuller, J. R., Kawula, T. H., Borchers, C. H. An Immunoaffinity Tandem Mass Spectrometry (iMALDI) assay for Detection of Francisella tularensis. Analytica chimica acta. 605 (1), 70-79 (2007).
    20. Popp, R. An automated assay for the clinical measurement of plasma renin activity by immuno-MALDI (iMALDI). Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics. 1854 (6), 547-558 (2015).
    21. Schoenherr, R. M., et al. Automated screening of monoclonal antibodies for SISCAPA assays using a magnetic bead processor and liquid chromatography-selected reaction monitoring-mass spectrometry. J Immunol Methods. 353 (1-2), 49-61 (2010).
    22. Borchers, C. H. Methods of quantitation and identification of peptides and proteins. US patent. , US 7846748 B2 (2010).
    23. Borchers, C. H. Methods of quantitation and identification of peptides and proteins. Canadian patent CA. , CA 2507864 C (2011).
    24. Weiß, F., et al. Catch and measure-mass spectrometry-based immunoassays in biomarker research. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics. 1844 (5), 927-932 (2014).
    25. Nelson, A. L. Antibody fragments: Hope and hype. mAbs. 2 (1), 77-83 (2010).
    26. Gupta, V., et al. An evaluation of an aptamer for use as an affinity reagent with MS: PCSK9 as an example protein. Bioanalysis. 8 (15), 1557-1564 (2016).

    Tags

    화학 문제 126 단백질 정량화 펩 티 드 질량 분석 면역 MALDI iMALDI 면역 강화 자동화
    펩 티 드 및 단백질 정량화를 사용 하 여 자동 면역-MALDI (iMALDI)
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Li, H., Popp, R., Frohlich, B.,More

    Li, H., Popp, R., Frohlich, B., Chen, M. X., Borchers, C. H. Peptide and Protein Quantification Using Automated Immuno-MALDI (iMALDI). J. Vis. Exp. (126), e55933, doi:10.3791/55933 (2017).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter