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Biologia

変換にマトリックス支援レーザー脱離/イオンイメージングのためのマトリックスとしてジスラノールはイオンサイクロトロン共鳴質量分析計をフーリエ

Published: November 26, 2013
doi:
10.3791/50733
, ,
1University of Victoria-Genome BC Proteomics Centre,University of Victoria, 2Department of Biochemistry and Microbiology,University of Victoria

Summary

ジスラノール（DT、1,8 – ジヒドロキシ-9,10 – ジヒドロアントラセン-9 – オン）は、以前に小分子の組織イメージングのためのMALDIマトリックスとして報告されている上に、内因性脂質​​のMALDIイメージングのためのDTの使用のためのプロトコル超高分解能四重極-FTICR機器上の正イオンMALDI-MSによる組織切片の表面は、ここで提供される。

Abstract

質量分析イメージング（MSI）は、主にMALDI（マトリックス支援レーザー脱離/イオン化）ベースの分析技術を用いて、組織切片の表面上の化合物の空間的局在および分布パターンを決定する。低分子量（MW）の化合物の分析を向上させることができる小分子MSI用の新しい行列は、必要とされる。 MALDIバックグラウンドシグナルを減少させながら、これらのマトリックスが増大検体信号を提供すべきである。また、このようなフーリエとして超高解像度の器具の使用は、イオンサイクロトロン共鳴（FTICR）質量分析計を変換行列信号から検体信号を分解する能力を有し、これは、部分的に背景がMALDI由来に関連する多くの問題を克服することができる行列。 FTICR MSによる準安定マトリックスクラスターの強度の低下はまた、他の機器上にマトリックスピークに関連付けられた干渉のいくつかを克服するのを助けることができる。高解像度の依然として化学同定の信頼性を提供しながら、それらは、同時に多くの化合物の分布パターンを生成することができるようなFTICR質量分析計などの器具は有利である。ジスラノール（DTは、1,8 – ジヒドロキシ-9,10 – ジヒドロアントラセン-9 – オン）は、以前に組織イメージングのためのMALDIマトリックスとして報告されている。本研究では、哺乳類の組織切片の表面からの内因性脂質​​のMALDIイメージングのためにDTを使用するためのプロトコルは、正イオンMALDI-MSにより、超高解像度のハイブリッド四重極にFTICR機器が提供されている。

Introduction

質量分析イメージング（MSI）は、組織切片1,2の表面に化合物の空間的局在と分布パターンを決定するための分析技術である。ペプチドおよびタンパク質の分析のためのマトリックス支援レーザー脱離/イオン化（MALDI）MSIは、10年以上にわたって使用されており、試料調製、検出感度、空間分解能、再現性、およびデータ処理のための方法で3,4大きな改善があった。組織学的に染色した切片とMSIの実験からの情報を組み合わせることにより、病理医は、病態生理学的に興味深い機能5で特定の化合物の分布を相互に関連付けることができます。

外因性薬物及びそれらの代謝産物6,7 8-10を含む小分子の分布パターンはまた、MALDI-MSの組織画像11によって問い合わせされている。脂質は、おそらく最も広く研究されているCLA両方のMS 12月17日およ ​​びMS / MS 18のモードで、MALDIイメージングを有する化合物のSS、。小分子イメージングのためのMALDI MSIの使用は、いくつかの要因によって制限されてきた：1）MALDIマトリックスは、それ自体が豊富なイオンシグナルを発生する小分子（典型的には、M / Z <500）である。これらの豊富な信号は、小分子分析物のイオン化を抑制し、その検知19,20を妨害する可能性がある。無溶剤型マトリックスコーティング21、マトリックス昇華22、およびMALDI MS 23プレコートマトリックスは、とりわけ、小分子のMSIを改善するために開発されてきた。

低MW化合物の分析を改善することができる新たなマトリックスは小分子MSIに大きな関心である。これらのマトリックスは減少し、マトリックス信号が増加した検体信号を提供すべきである。陽イオンモードでは、2,5 -ジヒドロキシ安息香酸（DHB）及びα-シアノ-4 -ヒドロキシ桂皮酸（CHCA）がMSI 24のための2つの一般的に使用されるMALDI MS行列である</SUP>。分析物の空間的局在化を保持するように理想的なマトリックスは、小さな結晶を形成するであろう。 DHBしたがって昇華を使用して行列を適用することを部分的にこの問題を克服するために開発されており、リン脂質22,25の高感度画像化のためのこのマトリックスの使用を可能にした、より大きな結晶を形成する傾向がある。 9 -アミノアクリジンは、正イオンモード26におけるプロトン検体のMSIおよび負イオンモードで26-29のヌクレオチドおよびリン脂質のために使用されている。 2 -メルカプトベンゾチアゾール、脂質30の効率的なMALDI検出を与えることが見出されており、マウスの脳のガングリオシド31のイメージングのために使用されている。フーリエ変換の超高分解能は、イオンサイクロトロン共鳴（FTICR）質量分析計が多少行列信号32から検体信号を解決することによって、この問題を緩和することができる変換する。 FTICR-MSを使用することの別の利点は、準安定マトリックスクラスターの強度を削減していることであるまた、これらの干渉を27に減らし、ED 33、。

ジスラノール（DT、1,8 -ジヒドロキシ-9,10 -ジヒドロアントラセン-9 -オン）の使用は、組織のイメージングのためのMALDIマトリックスは、以前に報告34されているように。この現在の研究では、詳細なプロトコールは、正イオンモードでは、ウシのレンズ組織切片の表面上の内因性脂質​​のMSIのためのDTの使用のために提供される。

Protocol

1。組織セクショニングフラッシュフリーズ問題片を、（送料が必要な場合）を1回採取し、液体窒素を用いて、ドライアイスでそれらを出荷し、組織切片まで-80℃で保管してください。 （市販の試料が使用される場合、サンプルはこの方法で調製されることを保証する。） MALDIターゲットに合​​わせて管理可能なサイズに臓器を切った。臓器の不要な部分を切り落とす。こ?…

Representative Results

ITO被覆ガラススライド上に切片化し、解凍が搭載された組織サンプルは、目に見える引き裂きせず、無傷であるべきである。多くの組織は、ITO被覆ガラススライド上に直接マウント組織融解は許容される。直接融解の装着が（図1a）が使用されるとき、ウシレンズなどのいくつかの特定の組織、組織の広範な引き裂きがしばしば見られる。エタノールまたはギ酸でITOガラス?…

Discussion

成功MALDI MSIのための最も重要な考慮事項は次のとおりである：1）組織調製、2）行列の選択、3）は、行列のアプリケーション、4）データの解釈と分析。試料とマトリックスを適切に調製する場合、MSデータの取得が自動化される。この種の実験からのデータ分析は、非常に労働集約的である。

適切な組織標本が成功し、MALDI MSIの実験のために非常に重要です。組織の供?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者らは、プラットフォームの資金調達、およびサポートのためにゲノムカナダ、ゲノムブリティッシュ·コロンビア州を承認したいと思います。また、原稿と編集支援の重要なレビューのために博士はキャロルE.パーカーに感謝します。 CHLもサポートしてくれてありがとうブリティッシュコロンビア州プロテオミクス·ネットワーク。

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
Rat Liver Pel-Freez Biologicals 56023-2
Bovine Calf Lens Pel-Freez Biologicals 57114-2 Sample should be decapsulated29 before use
Dithranol (DT) Sigma-Aldrich 10608 MALDI Matrix
α-Cyano-4-hydroxy-cinnamic Acid (CHCA) Sigma-Aldrich 70990 MALDI Matrix
2,5-Dihydroxybenzoic Acid (DHB) Sigma-Aldrich 85707 MALDI Matrix
Reserpine Sigma-Aldrich 83580
Terfenadine Sigma-Aldrich T9652
Formic Acid Sigma-Aldrich 14265
Ammonium Formate Sigma-Aldrich 14266
Ammonium Hydroxide Sigma-Aldrich 320145
Trifluoroacetic Acid (TFA) Sigma-Aldrich 302031
Water Sigma-Aldrich 39253
Methanol Sigma-Aldrich 34860
Acetonitrile Sigma-Aldrich 34967
Ethyl Acetate Sigma-Aldrich 34972
Isopropanol Sigma-Aldrich 34965
Chloroform Sigma-Aldrich 366927
Acetone Sigma-Aldrich 34850
Ethanol Commercial Alcohols 95%
ES Tuning Mix Agilent Technologies G2431A
ITO Coated Glass Slides Hudson Surface Technology PSI1207000 Ensure that samples are placed on the electrically conductive side
Wite-Out Shake-N-Squeeze Correction Pen Bic WOSQP11
Airbrush Sprayer Iwata Eclipse HP-CS
ImagePrep Bruker 249500-LS
MALDI adapter Bruker 235380
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Riferimenti

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MALDI ImagingDithranol MatrixFTICR Mass SpectrometryLow-molecular Weight CompoundsEndogenous Lipids
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Le, C. H., Han, J., Borchers, C. H. Dithranol as a Matrix for Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Imaging on a Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometer. J. Vis. Exp. (81), e50733, doi:10.3791/50733 (2013).
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