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Biologia

푸리에에 매트릭스 보조 레이저 탈착 / 이온화 이미징 매트릭스 디 트라 놀은 이온 사이클로트론 공명 질량 분석기를 변환

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

디 트라 놀 (DT; 1,8 – 디 히드 록시 -9,10 – 온라인 dihydroanthracen -9 – 일) 이전에 작은 분자의 티슈 이미징 MALDI 매트릭스로서보고되었다;에서 내인성 지질의 MALDI 이미징 DT의 사용을위한 프로토콜 초고 해상도 극 – FTICR 악기에 긍정적 인 이온 MALDI-MS에 의한 조직 섹션의 표면은 여기에 제공됩니다.

Abstract

질량 분석 이미징 (MSI)을 중심으로 MALDI (매트릭스 보조 레이저 탈착 / 이온화) 기반의 분석 기술을 이용하여, 조직 절편 표면에 화합물의 공간 지역화 및 분포 패턴을 결정한다. 저 분자량 (MW)의 화합물의 분석을 향상시킬 수있는 작은 분자 MSI 새로운 매트릭스가 필요하다. MALDI 배경 신호를 감소시키면서 이들 행렬들은 증가 된 피 분석 물 신호를 제공한다. 또, 푸리에 변환과 같은 초고 해상도 악기의 사용은 이온 사이클로트론 공명 (FTICR) 질량 분석기를, 변환 매트릭스 신호로부터 피 분석 물 신호를 분해하는 기능을 가지고 있으며, 이는 부분적 배경 MALDI 유래와 관련된 많은 문제점을 극복 할 수있다 행렬. FTICR MS에 의한 준 안정 매트릭스 클러스터의 강도의 감소는 또한 다른 악기에 매트릭스 피크와 관련된 간섭을 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다. 고해상도아직도 화학 물질 식별에 대한 신뢰를 제공하는 동안 그들은 동시에 많은 화합물의 분포 패턴을 생성 할 수 있습니다와 같은 FTICR 질량 분석기 등의 장비는 유리하다. 디 트라 놀 (DT는, 1,8 – 디 히드 록시 -9,10 – dihydroanthracen -9 – 일) 이전에 조직 이미징 MALDI 매트릭스로서보고되었다. 이 연구에서 긍정적 인 이온 MALDI-MS에 의한 포유 동물 조직 섹션의 표면에서 내인성 지질의 MALDI 이미징에 대한 DT의 사용에 대한 프로토콜은 초고 해상도 하이브리드 극에 FTICR 계기가 제공되었습니다.

Introduction

질량 분석 이미징 (MSI)는 조직 절편 1,2의 표면 상에 화합물의 공간 지역화 및 분포 패턴을 결정하기위한 분석 기술이다. 펩타이드 및 단백질의 분석을위한 매트릭스 보조 레이저 탈착 / 이온화 (MALDI) MSI는 년 넘게 사용 된 샘플 준비, 검출 감도, 공간 해상도, 재현성 및 데이터 처리 3,4 방법에서 큰 개선이 있었다. 조직 학적으로 스테인드 섹션과 MSI 실험에서 정보를 결합하여, 병리학 pathophysiologically 흥미로운 기능 5와 특정 화합물의 분포의 상관 관계를 할 수 있습니다.

외인성 약물 6,7과 그 대사 산물 8-10 등의 작은 분자의 분포 패턴은 MALDI-MS 조직 영상 (11)에 의해 심문을하고 있습니다. 지질은 아마도 가장 널리 연구 된 CLA 있습니다MS 12 ~ 17 및 MS / MS 18 모드에서 모두 MALDI 이미징 화합물의 SS. 작은 분자 이미징 MALDI MSI의 사용은 여러 가지 요인에 의해 제한되었다 : 1) MALDI 매트릭스 자체가 풍부한 이온 신호를 생성 작은 ​​분자 (일반적으로 m / z <500)이다. 이러한 풍부한 신호는 작은 분자 분석의 이온화를 억제하고 자신의 검출 (19, 20)을 방해 할 수 있습니다. 무용제 매트릭스 코팅 21, 매트릭스 승화 (22)와, MALDI MS 23 프리 코트 행렬은, 다른 사람의 사이에서, 작은 분자의 MSI를 개선하기 위해 개발되었다.

저 분자량 화합물의 분석을 향상시킬 수있는 새로운 행렬은 작은 분자 MSI에 큰 관심입니다. 이러한 행렬은 행렬 감소 신호에 따라 증가 분석 신호를 제공한다. 양이온 모드에서, 2,5 – 디 히드 록시 벤조산 (DHB) 및 α-시아 노 -4 – 히드 록 시신 남산 (CHCA)는 MSI 24이 일반적으로 사용 MALDI MS 매트릭스 아르 </SUP>. 분석 물의 공간 지역화를 유지하도록 적합 행렬은 작은 결정을 형성하는 것이다. DHB 그러므로 승화를 이용한 행렬이 부분적으로이 문제를 극복하기 위해 개발되었으며, 인지질 22,25 민감한 이미징이 매트릭스의 사용을 허용 한 적용, 큰 결정체를 형성하는 경향이있다. 9-Aminoacridine는 포지티브 이온 모드 (26)와 음이온 모드에서 26-29 뉴클레오티드 및 인지질에 대한 양성 자성 분석 물의 MSI 사용되고있다. 메틸 아민은 지질 (30)의 효율적인 MALDI 검출을 제공하는 것으로 확인되었으며, 마우스의 뇌 영상 (31) 강글리오사이드 사용되어왔다. 푸리에의 초고 해상도 이온 사이클로트론 공명 (FTICR를) 변환 질량 분석기는 다소 매트릭스 신호 (32) 분석 신호를 해결하여이 문제를 완화 할 수 있습니다. FTICR-MS를 사용하는 또 다른 장점은 준 안정 매트릭스 클러스터의 강도는 현상 감소는 것이다또한 이러한 간섭의 27을 감소 ED 33.

디 트라 놀의 사용 (DT; 1,8 – 디 히드 록시 -9,10 -이 dihydroanthracen -9 – 일) 티슈 이미징 MALDI 매트릭스 (34)는 이전에보고 된 바와 같이. 이 현재 연구에서, 상세한 프로토콜은 양이온 모드에서, 소 렌즈 조직 섹션의 표면에 내인성 지질 MSI 대한 DT의 사용을 위해 제공된다.

Protocol

1. 조직의 단면 , 액체 질소를 사용하여, 한 번 수확 한 문제의 표본을, 플래시 동결 (배송이 필요한 경우) 드라이 아이스에 그들을 발송하고, 조직 절편 때까지 -80 ° C에 저장합니다. (상용 샘플을 사용하는 경우, 샘플은이 방식으로 제조되도록.) MALDI 목표에 맞게 관리 크기로 장기를 잘라. 기관의 불필요한 부분을 잘라냅니다. 여기에 설명 된 본 연구의 경우, 소 송아지 렌즈는 조직 …

Representative Results

ITO 코팅 된 유리 슬라이드에 단면과 해동이 장착 된 조직 샘플을 볼 수 찢지 말고 그대로 있어야한다. 많은 조직의 경우, ITO 코팅 된 유리 슬라이드에 직접 장착 조직 해동이 허용됩니다. 직접 장착 해동이 (그림 1a)를 사용하는 경우 이러한 소 렌즈와 같은 일부 특정 조직의 경우 조직의 광범위한 찢어 종종 볼 수 있습니다. 에탄올 또는 포름산과 ITO 유리 슬라이드의 프리 코팅 <stro…

Discussion

성공적인 MALDI MSI에 대한 가장 중요한 고려 사항은 : 1) 티슈 제조 2) 매트릭스 보유 3) 매트릭스 애플리케이션, 4) 데이터 해석 및 분석. 시료와 매트릭스를 적절하게 제조 될 때, MS 데이터 수집이 자동화된다. 이러한 유형의 실험에서 데이터 분석은 매우 노동 집약적이다.

적절한 조직 준비는 성공적인 MALDI MSI 실험을 위해 매우 중요합니다. 조직의 소스 및 취급은 최종 분석에 ?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자는 플랫폼의 자금 조달 및 지원에 대한 게놈 캐나다와 게놈 브리티시 컬럼비아 인정하고 싶습니다. 우리는 또한 원고 및 편집 지원의 중요한 검토를 위해 박사 캐롤 E. 파커 감사합니다. CHL도 지원을위한 감사 브리티시 컬럼비아 단백질 체학 네트워크.

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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