Spectrometry - Лазерная десорбция/ионизация при содействии матрицы + времяпролетная
масс-спектрометрияразработано в 1980-х Karas & Hillenkamp и К. Tanaka с соавторами
Нобелевская премия по химии K. Tanaka, 2002
- Главная
- Разное
- Бизнес и предпринимательство
- Образование
- Развлечения
- Государство
- Спорт
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Религиоведение
- Черчение
- Физкультура
- ИЗО
- Психология
- Социология
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Что такое findslide.org?
FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.
Обратная связь
Email: Нажмите что бы посмотреть
Презентация на тему Исследование белков и пептидов методами масс-спектрометрии maldi
Содержание
- 2. Масс-спектрометрия MALDI: историяMatrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time-Of-Flight
- 3. Масс-спектрометрия MALDI-TOF: основные принципыдесорбцияионизацияускорениеразделениедетектирование
- 4. Ионизация MALDI
- 5. 4-hydroxy-picolinic acidm = 139.05 Daanthracinic acidm =
- 6. Линейный времяпролетный масс-анализатор (TOF)диапазон масс до 350
- 7. Времяпролетный масс-анализатор с рефлектроном (TOF reflectron)диапазон масс
- 8. Масс-спектрометрия MALDI-TOF: диапазоны масс2.00020.000500
- 9. Масс-спектрометрия MALDI-TOF: преимущества методаШирочайший диапазон масс анализируемых
- 10. Леддерное секвенирование de novo:angiotensin I (DRVYIHPFHL), гидролизат
- 11. y1y2y3y4y5y6y7y8(M+H)+b2b3b4b5b6b7Секвенирование пептидов (PSD)Низкоэнергетическая фрагментация пептидов за пределами источника ионизации
- 12. Секвенирование пептидов (HE-CID)
- 13. Фрагментация боковых цепей пептидов за счет высокоэнергетической
- 14. Дифференциация лейцина и изолейцинаФрагментация боковых цепей пептидов
- 15. Определения массы не достаточно для точной идентификации
- 16. Идентификация белков и пептидовРасщепление в гелеприготовление образцаPMF
- 17. Идентификация пептидов: «пептидный фингерпринт» (PFM)
- 18. «Perfinity iDP» – автоматизированная подготовка белковых образцов
- 19. «Perfinity iDP» – автоматизированная подготовка белковых образцов для анализаУФ-хроматограмма трипсинового гидролизата IgGМС-хроматограмма трипсинового гидролизата трансферина
- 20. Результаты 6 последовательных анализов трипсинового гидролизата трансферинаПолная
- 21. Смесь белков 1D гель-электрофорезГидролиз в гелеОФ хроматографияГидролиз
- 22. AccuSpot – нано-споттер для MALDI-MС
- 23. sample lineAccuSpot – нано-споттер для MALDI-MС
- 24. ВЭЖХ-MALDITime Хроматограммаа УФОбразец: ферментный гидролизат или смесь
- 25. ВЭЖХ-MALDI 50 фМ гидролизата миоглобина
- 26. Новое интесивно развивающееся направление: идентификация микроорганизмов методом
- 27. Принцип идентификации: рибосомальные белки
- 28. Масс-спектры нативных бактериальных клеток: масс-спектрометрические «отпечатки пальцев»
- 29. SARAMISРеференсные масс-спектрыСуперСпектры
- 30. Система AXIMA iDplus для идентификации
- 31. iDPlus: подготовка образца к анализуПриготовление образцов бактерий,
- 32. Получение масс-спектраЭкспорт в SARAMIS(ASCII)iDPlus: идентификация с помощью MALDI и SARAMISРезультаты
- 33. Сравнение полученных спектров с эталонными спектрами (в
- 34. MALDI Imaging Mass Spectrometry позволяет визуализировать пространственное
- 35. Визуализирующая масс-спектрометрия – мощная технология для молекулярной
- 36. Приборы для молекулярной визуализации
- 37. Прямая идентификация молекул в тканях с помощью
- 38. Система молекулярной визуализации «iMScope TRIO»2014 Август
- 39. Обеспечивает оптически прозрачный слой матрицыХарактеристики:Мелкозернистая структура слоя
- 40. Интегрированная система молекулярной визуализации (программное обеспечение)Инструменты
- 41. iMScope TRIO Интегрированное оптическое изображениеФункция совмещения оптического
- 42. Kubo et al., Anal. And Bioanal. Chem
- 43. ■ Переключение между режимами ESI и MALDIНовая функция
- 44. Приложение (Высокое пространственное разрешение)Моделирование пространственного разрешения, позволяющего
- 45. Образец：срез ткани мозгаМатрица：DHB（Sublimation）Размер пикселя：10 мкмРазмер：250×250Оптическое изображениеm/z 798.5２００μmСфингомиелинФосфатидилхолинФосфатидилхолинГалактозилцерамидВизуализация MALDI: анализ распределения фосфолипидов в сетчатке
- 46. m/zintensitym/zintensityЗдоровая тканьОпухольМасс-спектры каждой областиОптическое изображениеМатрица: CHCAМS изображение,
- 47. 15 мин после вводаМС изображениеТаксолаКонтрольный препаратm/z 834.56Раковая
- 48. УсловияМатрица: 50 мг/мл DHB (70% MeOH/0.1% TFA)
- 49. Скачать презентацию
- 50. Похожие презентации
Масс-спектрометрия MALDI: историяMatrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time-Of-Flight Mass Spectrometry - Лазерная десорбция/ионизация при содействии матрицы + времяпролетная масс-спектрометрияразработано в 1980-х Karas & Hillenkamp и К. Tanaka с соавторамиНобелевская премия по химии K. Tanaka, 2002
Слайд 2
Масс-спектрометрия MALDI: история
Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time-Of-Flight Mass
разработано в 1980-х Karas & Hillenkamp и К. Tanaka с соавторами
Нобелевская премия по химии K. Tanaka, 2002
Слайд 3
Масс-спектрометрия MALDI-TOF: основные принципы
десорбция
ионизация
ускорение
разделение
детектирование
Слайд 5
4-hydroxy-picolinic acid
m = 139.05 Da
anthracinic acid
m = 137.05
Da
Отрицательная ионизация
a-cyano-4-hydroxy-
cinnamic acid (HCCA)
m = 189.07 Da
2,5-dihydroxy-
benzoic acid
(DHB)m = 154.03 Da
Положительная ионизация
sinapic acid (SIA)
m = 224.07 Da
Низкомолекулярные органические кислоты:
поглощают УФ, доноры протонов
Матрицы для MALDI
Слайд 6
Линейный времяпролетный масс-анализатор (TOF)
диапазон масс до 350 КДa
высокая
чувствительность
низкая величина разрешения по массам
разрешение по массам в основном
зависит от геометрических размеров времяпролетной трубы – чем длиннее путь пролета ионов, тем выше разрешение
Слайд 7
Времяпролетный масс-анализатор с рефлектроном (TOF reflectron)
диапазон масс до
50 Кдa
использование рефлектрона существенно увеличивает путь пролета ионов без
увеличения геометрических размеров приборавысокое разрешение по массам
уникальный рефлектрон искривленного поля обеспечивает бесступенчатую регистрацию фрагментарных ионов
Слайд 9
Масс-спектрометрия MALDI-TOF: преимущества метода
Широчайший диапазон масс анализируемых соединений:
от сотен Да до 500 КДа
Возможность анализа высокомолекулярных соединений
без разрушения молекулы. Высочайшая чувствительность: от 10-12 до 10-21 моль исследуемого вещества
Высокая толерантность к солям
В ходе ионизации образуются в основном однозарядные ионы, что значительно облегчает интерпретацию масс-спектров
Возможность работы с многокомпонентными смесями
Возможность получения информации о структуре анализируемых соединений при использовании MС/MС-анализа
Слайд 10
Леддерное секвенирование de novo:
angiotensin I (DRVYIHPFHL), гидролизат (карбокисипептидаза)
Ферментативный
гидролиз амидных связей пептида
Масс-спектрометрический анализ продуктов реакции
Разница в массах
соответствует массе аминокислотного остатка
Слайд 11
y1
y2
y3
y4
y5
y6
y7
y8
(M+H)+
b2
b3
b4
b5
b6
b7
Секвенирование пептидов (PSD)
Низкоэнергетическая фрагментация пептидов за пределами источника
ионизации
Слайд 13 Фрагментация боковых цепей пептидов за счет высокоэнергетической соударительной
диссоциации – дифференциация изомеров и изобаров, например, лейцина и
изолейцинаLoss indicative of Leu
(Ile would be -45)
Секвенирование пептидов (HE-CID)
Слайд 14
Дифференциация лейцина и изолейцина
Фрагментация боковых цепей пептидов за
счет высокоэнергетической соударительной диссоциации (HE CID) – дифференциация изомеров
и изобаров, например, лейцина и изолейцинаСлайд 15 Определения массы не достаточно для точной идентификации (множество
различных белков имеют близкую молекулярную массу )
Предварительное разделение (2D
электрофорез)Экстракция «пятна» из геля
Гидролиз экстракта трипсином
МС или МС/МС
Идентификация белков и пептидов
Слайд 18 «Perfinity iDP» – автоматизированная подготовка белковых образцов для
анализа
Обычно подготовка проб для протеомного анализа требует 18-часового гидролиза
трипсиномPerfinity iDP cнижает время пробоподготоки до 30 мин!
Система обеспечивает автоматическую замену буфера, ферментное разложение, обессоливание и ОФ разделение
Уменьшение вспомогательного оборудования, минимизация ошибки, увеличение продуктивности лаборатории
Применение: очистка белков, разработка лекарственных препаратов, исследование биомаркеров
Колонка с иммобилизованным трипсином
Слайд 19 «Perfinity iDP» – автоматизированная подготовка белковых образцов для
анализа
УФ-хроматограмма трипсинового гидролизата IgG
МС-хроматограмма трипсинового гидролизата трансферина
Слайд 20
Результаты 6 последовательных анализов трипсинового гидролизата трансферина
Полная автоматизация
процесса пробоподготовки обеспечивает получение надежных и воспроизводимых результатов
«Perfinity iDP»
– автоматизированная подготовка белковых образцов для анализа
Слайд 21
Смесь белков
1D гель-электрофорез
Гидролиз в геле
ОФ хроматография
Гидролиз в
растворе
SCX хроматография
Обессоливание и перенос
Поиск по базам данных
Идентификация белка
MS
анализОФ хроматография
MS анализ
Совмещение MALDI-МС и ВЭЖХ
Слайд 24
ВЭЖХ-MALDI
Time
Хроматограммаа УФ
Образец: ферментный гидролизат или смесь нативных
белков
ВЭЖХ разделение 1D или 2D
Автоматическое совместное нанесение элюента и
матрицы на мишеньAccuSpot
Слайд 26 Новое интесивно развивающееся направление: идентификация микроорганизмов методом масс-спектрометрии
MALDI
Идентификация микроорганизмов:
Быстрый и надежный скрининг широкого спектра микроорганизмов
Идентификация грам-положительных
и грам-отрицательных бактерий, водорослей, грибов и дрожжейНадежная идентификация возможна благодаря тому, что MALDI является таксономически-специфичным
Для идентификации используются масс-спектры из базы данных SARAMIS
SARAMIS: Spectral ARchive And Microbial Identification System
Неизвестный микроорганизм
Слайд 31
iDPlus: подготовка образца к анализу
Приготовление образцов бактерий, дрожжей,
водорослей и грибков прямым методом «мазка». Никакая дополнительная пробоподготовка
не требуется (даже для дрожжей).
Слайд 32
Получение масс-спектра
Экспорт в SARAMIS
(ASCII)
iDPlus: идентификация с помощью MALDI
и SARAMIS
Результаты
Слайд 33 Сравнение полученных спектров с эталонными спектрами (в библиотеке
~ 400 родов, 1400 видов)
семейство
род
вид
Библиотека позволяет проводить последовательную
идентификацию, основываясь на пиках характериных для семейства, рода и, наконец, вида
Поиск в библиотеке SARAMIS
Слайд 34 MALDI Imaging Mass Spectrometry позволяет визуализировать пространственное распределение
молекул в биологических образцах, например, в гистологических срезах тканей
Лазер
Срез
ткани Ионизированные биомолекулы
Матрица
Технология молекулярной визуализации методом масс-спектрометрии MALDI
MADI-TOF
масс-спектрометрия
iMScope
Слайд 35
Визуализирующая масс-спектрометрия – мощная технология для молекулярной визуализации
Визуализация
распределения биомолекул в различных гистологических образцах
Свежевыделенные, замороженные, зафиксированные в
формалине и залитые парафином (FFPE), клеточные культурыИдентификация широкого спектра высоко- и низкомолекулярных соединений
Липиды (фосфолипиды: PC,PE,SM,SE и др.), белки/пептиды, низкомолекулярные метаболиты (АТФ/АДФ/АМФ и др), лекарства и их метаболиты и т.д.
Высокоточная идентификация за счет МС/МС анализа
Одновременная визуализация многих молекул
Нет необходимости в предварительном выборе соединения
Непрерывный анализ: скрининг и идентификация
Детектирование без меток или мишеней
Не нужны изотопные или флуоресцентные метки (соответственно сигнал не «размывается» в пространстве)
Нет необходимости использовать антитела
Слайд 37 Прямая идентификация молекул в тканях с помощью масс-спектрометрии
после получения оптического изображения исследуемой ткани
Молекулярное распределение
Оптическое изображение
Как распределены
молекулы ?Масс-спектр
Идентификация молекул
MС изображение
Оптическое изображение
Концепция iMScope TRIO
Слайд 39
Обеспечивает оптически прозрачный слой матрицы
Характеристики:
Мелкозернистая структура слоя матрицы
Контроль
толщины слоя матрицы улучшает воспроизводимость результатов
Автоматизированная пробоподготовка
Осаждение из паровой
фазы дает более четкие изображения, чем при распылении, и позволяет визуализировать пограничные области на срезах тканей. (См. место, отмеченное стрелками).iMLayer: Система осаждения матрицы из паровой фазы
Слайд 40
Интегрированная система молекулярной визуализации (программное обеспечение)
Инструменты статистического
анализа
Специализированное программное обеспечение для iMScope «Imaging MS Solution»
для сбора и анализа данныхРегистрация пиков
Стат. анализ
Кластерный анализ (HCA)
Анализ основных компонентов (PCA)
Анализ интересующих зон (ROI)
Построение
масс-спектра
Интуитивно понятное программное обеспечение
Быстрый поиск целевых соединений и построение пространственного распределения
Слайд 41
iMScope TRIO
Интегрированное оптическое изображение
Функция совмещения оптического и
МС- изображений
Совмещение оптического и МС- изображений распределения кверцетина в
печени мышиМолекулы лекарственного средства были идентифицированы в непосредственно в тканях
Наложение m/z 269,2→224,97
MС/MС изображения
（50 х 50 мкм）
m/z 269,2→224,97
MС/MС изображение （5 х 5 мкм）
Увеличенное совмещенное изображение
m/z 269.2→224.97 MС/MС изображение
（25 х 25 мкм）
«Imaging MS Solution»
Обеспечивает расширенные возможности анализа изображений
Слайд 42
Kubo et al., Anal. And Bioanal. Chem 2011
iMScope
TRIO
Возможности визуализации с использованием флуоресцентной микроскопии
МС визуализация рака толстой
кишки человека, пересаженного в печень мыши
Слайд 43
■ Переключение между режимами ESI и MALDI
Новая функция iMScope
TRIO:
Возможность ионизации электроспреем (ESI) в режиме работы ВЭЖХ-МС
Working:
Door closeVisualizing ESI condition on PC
Подключение блока ESI
Увеличение чувствительности и точности структурного анализа за счет MСn (n≦10 ) и предварительной сепарации при помощи ВЭЖХ
iMScope TRIO
Качественный и количественный анализ
DL
ESI
Слайд 44
Приложение (Высокое пространственное разрешение)
Моделирование пространственного разрешения, позволяющего визуализировать
пигментный слой сетчатки
Для визуализации пигментного слоя сетчатки требуется пространственное
разрешение в 10 мкм или лучше.Используется для наблюдения за распределением лекарственных средств в микрообласти или локализованных скоплений метаболитов.
Принцип:
В дополнение к трехслойному распределению ФХ отображается тонкий черный слой эпителия.
Слайд 45
Образец：срез ткани мозга
Матрица：DHB（Sublimation）
Размер пикселя：10 мкм
Размер：250×250
Оптическое изображение
m/z 798.5
２００μm
Сфингомиелин
Фосфатидилхолин
Фосфатидилхолин
Галактозилцерамид
Визуализация MALDI:
анализ распределения фосфолипидов в сетчатке
Слайд 46
m/z
intensity
m/z
intensity
Здоровая ткань
Опухоль
Масс-спектры каждой области
Оптическое изображение
Матрица: CHCA
МS изображение, m/z
616
Образец: срез ткани
Визуализация MALDI: : применение в клинических
исследованиях
Слайд 47
15 мин после ввода
МС изображение
Таксола
Контрольный препарат
m/z 834.56
Раковая клетка
0%
100%
Визуализация
воздействия таксола на раковые клетки
Визуализация MALDI: применение в клинических
исследованиях1 час после ввода
24 часа после ввода
Слайд 48
Условия
Матрица: 50 мг/мл DHB (70% MeOH/0.1% TFA) 1
мл
Срез: 10 мкм
Шаг сканирования: 200 мкм
Прибор: Mass-microscope
Масс-изображение было
получено после 30 минут с момента внутривенного введения фамотидина (m/z 338.05）Было обнаружено специфическое накапливание фамотидина в почках
Фармакокинетика фамотидина
Срез тушки мыши
Визуализация MALDI: применение в фармацевтических исследованиях
