Bruker présente une source MALDI-2 révolutionnaire sur timsTOF fleX, et d'autres innovations dans la protéomique 4D compatible CCS sur timsTOF

Lors de la conférence virtuelle de redémarrage ASMS 2020, Bruker Corporation annonce aujourd'hui une avancée majeure dans l'ionisation par désorption laser assistée par matrice (MALDI) avec le lancement de la première source commerciale d'ionisation (PI) MALDI-2 au monde, qui est maintenant disponible en tant que option sur le spectromètre de masse timsTOF fleXTM ESI / MALDI. La nouvelle technologie MALDI-2 peut offrir une sensibilité supérieure d'un ou deux ordres de grandeur à de nombreuses petites molécules et lipides. MALDI-2 élargit encore la gamme d'applications de la spectrométrie de masse et de l'imagerie MALDI.

Bruker présente une source MALDI-2 révolutionnaire sur timsTOF fleX, et d'autres innovations dans la protéomique 4D compatible CCS sur timsTOF

De plus, Bruker lance des méthodes de protéomique 4D supplémentaires, compatibles TIMS / PASEF, qui tirent parti de la disponibilité en temps réel à grande échelle de sections efficaces de collision (CCS) pour des dizaines de milliers de peptides mesurés par analyse nanoLC-CCS-MS / MS 4D . Ces nouvelles méthodes et logiciels comprennent prm-PASEF, dia-PASEF à gradient court, MOMA et la protéomique «Run and Done» utilisant un nouveau moteur de recherche en temps réel basé sur GPU. En plus d'une identification améliorée des peptides, des protéines et des PTM, ces innovations CCS permettent des performances LFQ à sensibilité ultra-soutenue et des méthodes véritablement à haut débit pour la protéomique 4D, les lipidomiques 4D et la métabolomique 4D sur le timsTOF ProFs exceptionnellement robuste. Plate-forme.

A. SpatialOMx® et imagerie par spectrométrie de masse translationnelle sur timsTOF fleX

La source innovante MALDI-2 PI augmente très sensiblement à la fois la sensibilité et la gamme d'applications de MALDI. MALDI-2 nécessite un deuxième laser (266 nm) tiré orthogonalement dans le panache MALDI en expansion qui est généré par le laser principal propriétaire exclusif Bruker SmartBeamTM 3D (355 nm). Une formulation optimisée flexMatrixTM est recommandée pour MALDI-2. La nouvelle source MALDI-2 est désormais disponible en option sur l'instrument timsTOF flex ESI / MALDI.

Professeur Klaus Dreisewerd, Chef de section pour la spectrométrie de masse biomédicale à l'Université de Münster en Allemagne, et pionnier du MALDI-2, a déclaré: «Au cours des 35 dernières années, MALDI est devenu un outil analytique unique et rapide pour une grande variété d'applications. Nous avons développé MALDI-2 pour étendre considérablement la technique en fournissant une sensibilité beaucoup plus élevée pour les petites molécules et en incluant des classes chimiques qui ne s'ionisaient pas efficacement avec MALDI. Le timsTOF fleX propulsé par MALDI-2 mènera le MALDI vers de nouvelles frontières scientifiques et analytiques. »

Dr. Michael Easterling, Directeur mondial de l'imagerie MS chez Bruker Daltonics, a ajouté: «La valeur croissante de MALDI Imaging et SpatialOMx pour les modèles spécifiques aux tissus dans le développement de médicaments stimule la demande pour une sensibilité et une polyvalence encore plus élevées. Avec sa sensibilité considérablement accrue et sa gamme accessible de classes chimiques, la nouvelle option de source MALDI-2 peut désormais améliorer encore l'analyse des tissus non ciblée basée sur la spectrométrie de masse. ».

Bruker propose désormais également une bibliothèque de référence de composés MALDI-2 pour son MetaboScape® logiciel de métabolomique, créé lors de diverses collaborations académiques et pharmaceutiques. MetaboScape fournit une annotation automatique des analytes dans le logiciel d'imagerie SCiLS ™ Lab MALDI, y compris des algorithmes CCS qui améliorent la confiance de l'annotation pour de nombreux métabolites, glycanes et lipides directement dans les images tissulaires.

B. Innovations 4D Proteomics ™ activées par CCS sur la plateforme timsTOF prm-PASEF pour la protéomique translationnelle quantitative 4D

Le timsTOF ™ Pro révolutionnaire de Bruker a été encore amélioré en combinant PASEF® avec surveillance parallèle des réactions (PRM) pour une protéomique quantitative sans étiquette. Ce mode unique de prm-PASEF tire parti de la 4e dimension de la séparation en utilisant TIMS pour améliorer la sélectivité et la sensibilité, combiné à la vitesse du PASEF pour augmenter le nombre de cibles précurseurs. Travaillant en étroite collaboration avec l'équipe Skyline pour activer les méthodes prm-PASEF, le logiciel Skyline peut désormais analyser les données prm-PASEF et produire des rapports quantitatifs.

Le groupe de Prof. Gunnar Dittmar de l'Institut luxembourgeois de la santé et du professeur Antoin Lesur, qui ont tous deux travaillé sur le développement du flux de travail prm-PASEF, ont commenté: «Nous avons été extrêmement impressionnés par les premiers résultats de prm-PASEF sur le timsTOF Pro dans notre laboratoire. La sensibilité et la vitesse de prm-PASEF rivalisent déjà avec celles des méthodes PRM qui ont été développées au fil des années sur d'autres plateformes. »

Dr. Jarrod Marto, Professeur agrégé au Dana-Farber Cancer Institute, à la Harvard Medical School et au Brigham and Women’s Hospital, a ajouté: «Nous avons fait d'énormes progrès depuis le début du co-développement de prm-PASEF avec l'équipe Bruker. La combinaison unique de la vitesse d'acquisition et de la mobilité ionique intégrée sur le timsTOF Pro nous permet de quantifier de manière robuste les candidats potentiels aux biomarqueurs dans les cohortes cliniques. De plus, l'ajustement en temps réel des paramètres d'acquisition avec prm-PASEF LIVE poussera la convivialité et le débit encore plus loin. »

Mesures CCS à grande échelle et à haute précision des peptides pour l'apprentissage en profondeur

Les sections efficaces de collision de peptides (CCS) mesurées à grande échelle et avec une grande précision par la technologie unique TIMS offrent une dimensionnalité supplémentaire pour une confiance accrue en identification dans la protéomique 4D. Une nouvelle étude de Florian Meier et. al., intitulé «  Deep learning the collisional cross sections of the peptid univers from a million training samples '', et soumis à bioRxiv, (2020.05.19.102285; doi: https://doi.org/10.1101/2020.05.19.102285), utilise un ensemble d'apprentissage en profondeur de 570 000 valeurs CCS mesurées dans 360 cycles LC / MS de résumés fractionnés de cinq organismes, exécutés sur un système timsTOF Pro.

Professeur Matthias Mann, Directeur de l'Institut Max Planck de biochimie, Allemagne, a commenté: «La taille et la forme des ions peptides en phase gazeuse sont une dimension sous-explorée pour la protéomique basée sur la spectrométrie de masse. Les valeurs de CCS peuvent désormais être prédites pour tout peptide et organisme, constituant une base pour des flux de travail protéomiques avancés qui utilisent pleinement les informations supplémentaires. »

Dia-PASEF à gradient court et mobilité décalée en masse (MOMA) pour la protéomique 4D

De nouvelles méthodes à gradient court ont été développées à l'aide du flux de travail dia-PASEF, qui trouve une utilisation croissante dans de nombreux laboratoires timsTOF Pro. Dia-PASEF peut fournir une avancée significative dans l'exhaustivité des données, et le flux de travail dia-PASEF est désormais pris en charge par Bioinformatics Solutions Inc. PEAKS et le logiciel Biognosys Spectronaut.

Dr. Lukas Reiter, Directeur de la technologie de Biognosys a commenté: «Avec le lancement de Spectronaut 14, nous prenons totalement en charge timsTOF Pro: génération de bibliothèque rapide à partir de PASEF et étalonnage de la mobilité ionique pour une extraction ciblée plus spécifique dans Spectronaut. De plus, nous avons ajouté le support directDIA pour timsTOF Pro. Nous sommes également ravis d'avoir un timsTOF Pro dans notre laboratoire pour accélérer encore le développement de nos logiciels pour cette nouvelle plateforme passionnante. »

Dr Gary Kruppa, Vice-président pour la protéomique chez Bruker Daltonics, a ajouté: «Avec le lancement de prm-PASEF, le succès croissant de dia-PASEF et la tendance vers des gradients plus courts qui tirent parti de la robustesse, de la sensibilité et du cycle de service inégalé de PASEF, le timsTOF Pro offre les capacités de faire de la protéomique 4D «réalité translationnelle». De plus, la fonction MOMA unique de TIMS permet de cibler les précurseurs isobares à des temps de rétention similaires pour l'acquisition de MS / MS. Avoir la capacité MOMA aide à améliorer la profondeur de la couverture en utilisant des gradients courts, et cela est important pour nos utilisateurs de recherche translationnelle en protéomique qui analysent> 50 échantillons par jour par timsTOF Pro.

Recherche en temps réel «Run & Done» développée par Yates Lab pour la protéomique 4D à haut débit

Bruker annonce la disponibilité du pipeline protéomique (IP2) avec un moteur de recherche basé sur GPU incorporant l'outil de recherche de base de données ProLuCID du laboratoire du professeur John Yates au Scripps Research Institute basé à LaJolla, en Californie. Ce logiciel IP2 unique basé sur GPU a été développé par le Dr Robin Park et permet aux données timsTOF Pro 4D d'être recherchées en temps réel pendant l'acquisition, avec des résultats de recherche disponibles à la fin de l'analyse.

Prof. John Yates III et Dr. Robin Park m'a dit: «La co-évolution des avancées informatiques avec la sensibilité de la spectrométrie de masse et la vitesse de balayage a permis des approches d'analyse de données à grande échelle plus précises qui aident à répondre à de nombreuses questions biologiques. Les moteurs de recherche basés sur GPU conçus pour exécuter simultanément de nombreux threads d'instructions parallèles peuvent réduire les temps de recherche au point où les résultats de la recherche peuvent être convertis en entrée en temps réel pour piloter l'acquisition MS en tandem. Cela devient une partie passionnante de notre partenariat avec Bruker, car il utilisera encore plus intelligemment le timsTOF Pro. »

Dr Rohan Thakur, Le vice-président exécutif de la spectrométrie de masse des sciences de la vie à Bruker Daltonics a ajouté: «La solution IP2 / GPU fournit une infrastructure logicielle qui prend en charge les« applications de plug-in »de nos partenaires logiciels tiers qui tirent parti des capacités de cluster ou de cloud haute performance. Nous nous engageons dans notre stratégie de formats de fichiers de données ouverts pour faciliter le développement de logiciels axés sur la communauté, y compris nos partenaires tiers via un accès API au profit de la communauté des utilisateurs timsTOF. »

Conférenciers invités à nos symposiums et petits-déjeuners eXceed. Pour des informations plus détaillées sur nos ateliers de colloques et de petits déjeuners eXceed, veuillez visiter www.bruker.com/events/2020/asms-2020-reboot.

  • Les synergies de la spectrométrie de masse et de l'informatique
    • Prof. John Yates, The Scripps Research Institute, La Jolla, Californie, États-Unis
  • Spectrométrie de masse d'imagerie de niveau supérieur: des cellules individuelles mises au point avec SpatialOMx
    • Ron Heeren, Université de Maastricht, Maastricht, Pays-Bas
  • La protéomique clinique à une époque intéressante
    • Roman Fischer, Université d'Oxford, Oxford, Royaume-Uni
  • Développement de PRM sur le timsTOF Pro pour des études de biomarqueurs dans le liquide céphalorachidien
    • Jarrod Marto, Dana-Farber Cancer Institute, Harvard Medical School, Boston, MA, États-Unis
  • MALDI-2 à grande vitesse sur un FleX timsTOF: un aperçu des applications
    • Dr. Bram Heijs, Leiden University Medical Center, Leiden, Pays-Bas
  • Spectrométrie de masse assistée par affinité (Affi-BAMS): une plateforme de puces à ADN multiplexée pour la protéomique ciblée
    • Ghaith Hamza, Astra Zeneca, Discovery Science, MA, États-Unis
  • Analyse du substrat kinase via la phosphoprotéomique diaPASEF
    • Danielle Swaney, École de médecine, Université de Californie, San Francisco, Californie, États-Unis
  • PASER: moteur de recherche de base de données parallèle en temps réel et au-delà
    • Robin Park, The Scripps Research Institute and CEO Integrated Proteomics Applications, La Jolla, Californie, États-Unis
  • Présentation du nouveau timsTOF fleX MALDI-2, un outil puissant pour améliorer la sensibilité et la dimensionnalité de SpatialOMx
    • Prof. Klaus Dreisewerd, Université de Münster, Münster, Allemagne
  • Spectrométrie de mobilité d'ions piégés (TIMS) et fragmentation série à accumulation parallèle (PASEF) pour le profilage métabolomique de l'urine
    • Christina Di Poto, AstraZeneca, Gaithersburg, MD, États-Unis

Bruker accueillera une conférence de presse virtuelle scientifique et commerciale le lundi 1er juin 2020 à 8 h 00 HAC, y compris la direction de Bruker et le conférencier invité, le professeur John Yates.

Les clients sont invités à visiter la suite d’hospitalité virtuelle ASMS 2020 Reboot de Bruker tout au long de la conférence.

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