Stellar質量分析計のアプリケーション

発見から検証へと移行させ、ターゲット定量を活用するトランスレーショナル研究は、多数の推定バイオマーカーを同定できます。高い感度と定量精度を活用するには、LC-MS/MSワークフローには高速の取得速度とリアルタイムのデータ管理が必要です。Stellar質量分析計は、超高速の取得速度（最大140 Hz）と、ダイナミック保持時間調節を実現する適応RTを備えたフルスキャンMS²取得を利用し、感度と特異性によって再現性のある測定を確保することで、包括的なサンプルカバレッジを実現しています。

初期の研究では、元々は非標的発見実験で評価された細胞外小胞から標的定量が作成されました。約2,000のタンパク質に相当する合計8,686のトリプシンペプチドサロゲートが再現され、60分で正確に定量されました。定量されたタンパク質をReactome経路マッピングを使用して評価し、シグナル伝達経路を評価しました。大きなタンパク質セットを、1回の実験で複数の経路を評価することができました。

大規模な研究サイズを活用して生物学を究明するトランスレーショナル研究者にとって、ターゲット代謝物定量には課題があります。サンプルスループットを向上させるために、定量精度とメソッドの標準化を向上させることを目的として、内因性代謝物およびその同位体濃縮標準のターゲット定量分析により高速のクロマトグラフィーグラジエントが使用されます。重／軽ペアをターゲットにすると、単位時間あたりのターゲット容量が増加し、負荷サイクルが短縮するため、定量性能が損なわれる可能性があります。

Stellar質量分析計の高速取得速度により、キャピラリー電気泳動を使用した場合の1秒幅のピーク幅に対しても高品質の定量データを提供できます。この結果は、幅広い濃度範囲（1～500 µM）を網羅する124種類の化合物を2分以内で正確かつ高精度に定量できることを示しており、NIST参照標準に対する正確性と同調しています。

PQ500ペプチドリファレンスキットを、カラムに0.003～100 fmolに系列希釈した非除去血漿消化物に添加しました。799の重標識ペプチドと、対応する内因性（軽）ペプチドの両方について、ターゲットMS2スキャンイベントを作成しました。Stellar質量分析計は、重標識ペプチドにおいて96.6%の高精度の定量（CV ≤ 20%）を達成し、中央CVは4.72%でした。一方以前の論文では、重標識ペプチドのみを標的とした時に、2倍長いグラジエントを使用した場合で、重標識ペプチドの定量精度は97.9%で、中央CV6.1%でした。

線形定量曲線は、添加範囲全体で重／軽領域値の比が正確であることを示しています。挿入図は、1 fmolの添加レベルにおける重(青)および軽(赤) tMS2の結果の比較XICを示しています。強度レベルが低くピーク幅が狭いもかかわらず、両ペプチド類似体について7つのデータポイントを取得し、カラムで約0.033 fmolまでのペプチドELLDTVAPQKを確実に定量できました。

ターゲットタンパク質をStellar質量分析計で定量すると、定量感度がゼプトモルレベルまで向上し、サンプルのスループットが改善されます。

Stellar質量分析計は迅速なtMS2取得を実行し、300を超えるタンパク質をカバーするターゲットペプチドリストを拡大します。これは、細胞開発やその他の重要な生物学的機能で重要となる可能性があります。 

穿刺機能関連ネットワーク探索と、赤丸で囲まれたタンパク質で示される、初期実験からの対応カバレッジ。　　　　　　

代謝に関与する重要な脂質クラスであるトリアシルグリセリド（TAG）は、健康評価のために定量されます。異性体タグは、標準的なクロマトグラフィー分離法を用いると共溶出することが多く、各異性体の定量に必要な特異性を取り入れるためにMS³断片化が必要になります。

Stellar質量分析計は、高速tMS2およびtMS3のデータをそれぞれ140 Hzおよび40 Hzまで取得するため、1回の実験で定性および定量タグ分析を実現できます。 

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