ペプチド ベースのマトリックスのためにサンプルを固定ホルマリンの最適な準備支援レーザー脱離イオン化質量分析イメージング ワークフロー
1Mass Spectrometry Core Facility,University of Sydney, 2Proteomics Core Facility,University of Technology Sydney, 3Neuropathology Group, Discipline of Pathology, School of Medical Sciences,University of Sydney, 4Redox Biology Group, Discipline of Pathology, School of Medical Sciences,University of Sydney
Summary
このプロトコルでは、ホルマリン固定組織イメージング質量分析向けの昇華ベース準備の再現性と信頼性の高い方法について説明します。
Abstract
マトリックス支援レーザー脱離イオン化の使用は、質量分析法 (MALDI MSI) をイメージングが急速に広がり、この手法を分析し薬と脂質から N 型糖鎖分子のホスト。様々 な試料前処理技術がありますが、このタイプの質量分析の最も困難な課題の 1 つのままホルムアルデヒド保存組織由来ペプチドの検出です。このため、作成し、イオン化可能なペプチドの最大数を誘発しながら、サンプルに含まれる空間情報を保持する強力な手法を最適化します。めざしていますコスト効果的でシンプルな方法でこれを達成するために自動計測を使用して場合に発生することができます潜在的なバイアスまたは準備エラーがなくなります。最終的な結果は、再現性と安価なプロトコルです。
Introduction
マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析法 (MALDI MSI) をイメージングは、二十年1、2、生体分子を含む各種の分析のイメージ ベース技術として採用されている: 脂質3、ペプチド2 ,4タンパク質2、5、代謝物6、7N 型糖鎖8、および合成分子治療薬9,10など。この手法の有用性を示す出版物の数は、最後の 10 年間6,11,12,13以上大幅成長しています。脂質などの特定の分子の化学的性質は容易にイオン化し、こうして必要とする少し前の準備3MALDI MSI を介して分析する比較的簡単です。ペプチドなどより困難な目標は、効果的にこれらの分子をイオン化するために必要な手順が、広範かつ一般に複雑な14。現在、アドレスすることを目指して、このユニークな視覚技術15の組織を準備に採用されている方法論における再現性を示す非常に少数の出版物があります。この理由のため観測をコンパイルや最適化を実装、単一に簡単に実装できる、方法論、ホルムアルデヒドからペプチドの解析のためには少しの変更が必要な架橋組織ソース14。
本稿では、検出とホルマリン固定凍結 (FFF) とホルマリン固定パラフィン包埋 (FFPE) ティッシュ セクションから生成されたペプチドの空間マッピングの検証、低コストの再現の方法論を説明しました。この方法論を必要としないか、または任意の特殊な計測3に依存。具体的には、ペプチド; を分析に必要な特殊なサンプル準備の多くの側面に取り組む抗原検索16マトリクス コーティングなどの手順。私達のプロトコルには、安価な装置と試薬、本来なら代替ロボット装置17をできられない人より広いコミュニティにアクセス可能なこの方法がそれにまた利用します。
マニュアル サンプル調製法の開発の後ろの推論は 2 倍だった: 第一に、装置の使用は 〜 1 μ m 長さ18より一般的なスプレーで何かは不可能では、マトリックス結晶の一貫性と均一なコーティングを作成しますテクニック。第二に、コストを比較的小さく設定: カスタム装置の総コストは <$ 1500 豪ドル我々 は、費用対効果の面でに注意、ロボット機械の関与がない場合、サンプルあたりの価格ははるかに安い。昇華の使用報告されている以前は、しかし、我々 の知識を最大限に試料調製をこのプロセスを説明するステップバイ ステップの方法論がない報告も、文献に記載されています。
このプロトコルは、MALDI の質量分析計へのアクセスがあるし、興味19の生体分子に関連する空間情報の生成に専念している研究者を支援するものです。要するに、MALDI MSI は審査組織の形は抗体に依存しないまたは2の汚れを。
Protocol
注意: 適切な個人用保護具 (PPE) (例えば白衣、ニトリル手袋、安全メガネ等)の使用を含む、この手順を実行するときにすべての適用可能な安全注意が従う必要があります。 1. 試薬・機器の準備 溶液の調製 カルノワの液 500 mL を準備するミックス 6 氷酢酸、クロロホルム、100% エタノール (エタノール): きれいなガラス ショット ボ…
Representative Results
場合、このプロトコルは総傷やその他の変形 (図 1) なし組織形態を明確に表すイメージを生成します。正しく実行されたサンプルの準備のための理想的な検証はされている分子を変更することによって別の物理的な構造を区別する能力 (図 2)。 サンプルは正しく準備されている…
Discussion
このプロトコルは、検体の非局在化を排除しながらイオン化可能な分子種の生成を最大化するために設計されました。重要な要因を含む行列、サンプルを消化したり昇華24; 後再結晶を適用するとき、同じ基本原則を使用してすなわち、蒸気も沈着マトリックスまたはそれ以外の場合、作成および管理する必要があります。再結晶と均等にサンプルの下に、消化の溶剤洗浄を…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は、アルツハイマー病研究及びパークウェイに与えられるアーク探索補助金 (DP160102063) のための博士課程奨学金プログラムを通じてこの仕事の一部を資金調達のためシドニー医療学校財団とブルースと基礎を確認したいと思います。
Materials
| Cryo Microtome | Leica | CM3050 | For preparation and section of tissue. |
| Indium Tin Oxide Microscope slides | Bruker | 8237001 | For preparation and section of tissue. |
| Coplin Jars | Sigma Aldrich | S5516 | For preparation and section of tissue. |
| Pressure Cooker | Kambrook | KPR620BSS | For preparation and section of tissue. |
| Sublimator | Chem Glass | NA | For sublimation procedure. Similar in design to the CG-3038 however it was custom made |
| Sand bath | NA | NA | For sublimation procedure. Fine grade river sand held in folded aluminium foil sourced from outside not from any specific company |
| Glass Petri Dish | Sigma Aldrich | CLS70165100 | For sublimation procedure. |
| Vacuum Pump | NA | NA | For sublimation procedure. Sourced as a spare part from an old mass spectrometer |
| Cold trap | Chem Glass | CG-4510-02 | For sublimation procedure. |
| Hot Plate | John Morris | EW-15956-32. | For sublimation procedure. |
| Plastic petri dish | Sigma Aldrich | Z717223 | For sublimation procedure. |
| 37 °C incubator | NA | NA | For sublimation procedure. Not applicable, incubator is non sterile and over 30 years old |
| Blotting paper | Sigma Aldrich | P7796 | For sublimation procedure. |
| Nitrocellulose | Sigma Aldrich | N8395 | For washing of slides. |
| Acetone | Sigma Aldrich | 650501 | For washing of slides. |
| Xylene | Sigma Aldrich | 214736 | For washing of slides. |
| 100% EtOH | Sigma Aldrich | 1.02428 | For washing of slides. |
| 70% EtOH | Sigma Aldrich | NA | For washing of slides. Made in lab from 95% stock ethanol |
| Chloroform | Sigma Aldrich | C2432 | For washing of slides. |
| Glacial Acetic Acid | Sigma Aldrich | ARK2183 | For washing of slides. |
| Tris HCL pH 8.8 | Sigma Aldrich | TRIS-RO | For proteolytic cleavage. Powder made to 1M followed by equilibration with 32% HCl to PH 8.8 |
| Milli Q Ultra-Pure Water | Sigma Aldrich | NA | For proteolytic cleavage. Purification performed in house by sartorious water purification system |
| Ammonium Bircarbonate | Sigma Aldrich | A6141 | For proteolytic cleavage. |
| Trypsin | Sigma Aldrich | T0303 | For proteolytic cleavage. |
| CHCA Matrix | Sigma Aldrich | C2020 | For recrystallisation. |
| Acetonitrile | Sigma Aldrich | 1.00029 | For recrystallisation. |
| Trifluoroacetic Acid (TFA) | Sigma Aldrich | 302031 | For recrystallisation. |
References
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Cite This Article
O’Rourke, M. B., Padula, M. P., Smith, C., Youssef, P., Cordwell, S., Witting, P., Sutherland, G., Crossett, B. Optimal Preparation of Formalin Fixed Samples for Peptide Based Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry Imaging Workflows. J. Vis. Exp. (131), e56778, doi:10.3791/56778 (2018).