高分解能タンパク質質量分析計を用いた体液中の高多重標的プロテオミクスアッセイの開発

科学分野:

• 生化学およびプロテオミクス
• 生物医学工学
• 臨床診断

背景:

• 標的タンパク質アッセイは臨床研究に不可欠ですが、スケーラビリティに課題があります。
• 現在の方法では、同時にモニタリングできるタンパク質の数に制限があります。
• 発見と臨床応用の間のギャップを埋めるには、スケーラブルなアッセイ開発が必要です。

研究 の 目的:

• 新規ハイブリッド名目質量計を用いた大規模標的タンパク質アッセイの生成を実証すること。
• Stellar質量分析計のハイスループットタンパク質定量能力を示すこと。
• 神経変性疾患およびエクソソーム分析を含む臨床応用におけるワークフローを検証すること。

主な方法:

• アッセイ生成のために新規ハイブリッド名目質量計（Stellar質量分析計）を利用しました。
• アッセイ構築のためにガス相分画（GPF）データ独立取得（DIA）を採用しました。
• スケーラビリティのためにシフト保持時間を管理するためのリアルタイムアライメントを実装しました。
• Orbitrap DIAおよび線形イオン化トラップ並列反応モニタリング（PRM）を使用した定量化を比較しました。

主要な成果:

• 高感度かつ高速に大規模標的タンパク質アッセイを生成することに成功しました。
• 多様なGPF DIAライブラリ（Orbitrapおよび線形イオン化トラップ）からメソッドをスケジュールする能力を実証しました。
• 神経変性疾患に関連するタンパク質および血漿エクソソーム（EV）を対象としたアルツハイマー病の脳脊髄液（CSF）にワークフローを適用し、疾患特異的な違いを観察しました。

結論:

• Stellar質量分析計は、臨床研究用のスケーラブルで高感度かつ高速な標的タンパク質アッセイを可能にします。
• 開発されたワークフローは、CSFおよびEVにおける疾患関連タンパク質を効果的にモニタリングします。
• この技術は、タンパク質バイオマーカー発見から大規模臨床研究への移行を促進します。