【摘要】 为了进一步增加蛋白质的S/N,将FAIMS集成到DESI-MS成像源和质谱仪界面上进行了二维FAIMS扫描实验,以确定蛋白质检测的最佳分散场和补偿场。

环境电离质谱技术越来越多地用于生物组织成像,因为它们允许在开放环境中以最低的样品制备要求进行分析,这对临床应用很有吸引力。

 

事实证明,使用环境电离质谱成像技术对包括蛋白质在内的大生物分子进行分析具有挑战性。Kyana Y. Garza等人[1]成功地优化了解吸电喷雾质谱法(DESI-MS),以直接从组织切片中检测完整的蛋白质,并将DESI-MS进一步集成到用于蛋白质成像的高场不对称波形离子迁移率(FAIMS)设备中。

 

使用纯ACN作为溶剂和典型的DESI-MS脂质成像参数,在未清洗的小鼠肾组织切片上以正离子模式进行DESI-MS成像。在高相对丰度下检测到15种被鉴定为三酰基甘油和甘油磷酸胆碱的离子。

 

为了进一步增加蛋白质的S/N,将FAIMS集成到DESI-MS成像源和质谱仪界面上进行了二维FAIMS扫描实验,以确定蛋白质检测的最佳分散场和补偿场。在优化的FAIMS参数下,α-珠蛋白形式的S/N=32.1(N=3个组织切片的平均值,N=3个线/组织切片,N=20个质谱/线),以及检测其他10种不同的蛋白质物种。

 

FAIMS的添加增加了所有检测到的蛋白质的S/N,从而提高了图像对比度和质量。蛋白质离子S/N的增加是由于干扰背景物质的大量过滤(减少68%),包括丰富的溶剂峰和化学噪声的减少(减少43%),尽管绝对值总体下降(30%)

 

使用优化的DESI-FAIMS-MS参数对小鼠肾脏、小鼠大脑以及人类卵巢和乳腺组织样本进行成像,分别检测11、16、14和16种蛋白形式。

 

DESI-MS检测到的蛋白质种类的鉴定是通过自上而下的紫外线光解(UVPD)和碰撞诱导解离(CID)在组织上进行的,以及通过自下而上的CID和自上而下的UVPD使用组织提取物进行的。结果表明,DESI-MS成像适用于分析生物组织切片中蛋白质的分布。

 

[1] Anal. Chem. 2018, 90, 13, 7785–7789, Publication Date:May 25, 2018 https://doi.org/10.1021/acs.analchem.8b00967.

 

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