Dithranol (DT, 1,8-dihydroxy-9 ,10-dihydroanthracen-9-on) er tidligere blevet rapporteret som en MALDI matrix til afbildning af væv af små molekyler, protokoller til anvendelse af DT for MALDI billeddannelse af endogene lipider på overflade af vævssnit ved positiv-ion MALDI-MS på et ultrahøjt opløsning quadrupol-FTICR instrument leveres her.
Massespektrometri imaging (MSI) bestemmer den rumlige lokaliserings-og spredningsmønstre for forbindelser på overfladen af et væv sektion, primært ved hjælp af MALDI (matrix assisteret laser desorption / ionisering)-baserede analytiske teknikker. Nye matricer for små molekyle MSI, som kan forbedre analysen af lavmolekylære (MW) forbindelser, der er nødvendige. Disse matricer bør øge analyt signaler, mens faldende MALDI baggrund signaler. Hertil kommer, at anvendelsen af ultrahøj opløsning instrumenter, såsom Fouriertransformation ion-cyklotron-resonans (FTICR) massespektrometre, har evnen til at løse analyt signaler fra matrix-signaler, og det kan delvist overvindes mange problemer forbundet med baggrunden stammende fra MALDI matrix. Reduktionen i intensiteten af de metastabile matrix klynger af FTICR MS kan også bidrage til at overvinde nogle af de interferenser, der er forbundet med matrix toppe på andre instrumenter. Høj opløsninginstrumenter såsom FTICR massespektrometre er fordelagtig, da de kan producere spredningsmønstre for mange forbindelser samtidigt mens det stadig giver tillid i kemiske identifikationer. Dithranol (DT, 1,8-dihydroxy-9 ,10-dihydroanthracen-9-on) er tidligere blevet rapporteret som en MALDI matrix til afbildning af væv. I dette arbejde, en protokol for brug af DT for MALDI billeddannelse af endogene lipider fra overfladerne af pattedyr vævssnit ved positiv-ion MALDI-MS, på et ultrahøjt opløsning hybrid quadrupol FTICR instrument er tilvejebragt.
Massespektrometri imaging (MSI) er en analytisk teknik til bestemmelse de rumlige lokaliserings-og spredningsmønster forbindelser på overfladen af et vævssnit 1,2. Matrix assisteret laser desorption / ionisering (MALDI) MSI til analyse af peptider og proteiner har været brugt i over et årti, og der har været store forbedringer i metoder til prøveforberedelse, afsløring følsomhed, rumlig opløsning, reproducerbarhed og databehandling 3,4. Ved at kombinere information fra histologisk farvede sektioner og MSI eksperimenter, patologer er i stand til at korrelere fordelinger af specifikke forbindelser med patofysiologisk interessante funktioner 5.
De spredningsmønstre for små molekyler, herunder eksogene stoffer 6,7 og deres metabolitter 8-10 er også blevet afhørt af MALDI-MS væv billeddannelse 11. Lipider er måske den mest udbredte studerede CLAss af forbindelser med MALDI billeddannelse, både i MS 12-17 og MS / MS 18 tilstande. Anvendelsen af MALDI MSI for lille molekyle billeddannelse har været begrænset af flere faktorer: 1) MALDI matricer er selv små molekyler (typisk m / z <500), som genererer rigelige ionsignaler. Disse rigelige signaler kan undertrykke ionisering af små molekyler analytter og forstyrre deres opdagelse 19,20. Opløsningsmiddel-fri matrix belægning 21 matrix sublimering 22 og matrix præcoatet MALDI MS 23, blandt andre, er blevet udviklet for at forbedre MSI af små molekyler.
Nye matricer, der kan forbedre analysen af lav-MW forbindelser er af stor interesse for små-molekyle MSI. Disse matricer bør øge analyt signaler med nedsat matrix signaler. I det positive-ion-mode, 2,5-dihydroxybenzoesyre (DHB) og α-cyano-4-hydroxykanelsyre (CHCA) er de to almindeligt anvendte MALDI MS matricer til MSI 24 </sup>. Den ideelle matrix ville danne små krystaller, således at bevare den rumlige lokalisering af analytter. DHB tendens til at danne større krystaller, anvender dermed er blevet udviklet matrixen ved hjælp af sublimering delvist at overvinde dette problem og har tilladt anvendelsen af denne matrix til følsom billeddannelse af phospholipider 22,25. 9-aminoacridin er blevet anvendt til MSI af protiske analytter i positiv-ion-mode 26 og for nukleotider og phospholipider i negativ ion-mode 26-29. 2-mercaptobenzothiazol har vist sig at give en effektiv MALDI påvisning af lipider 30 og er blevet anvendt til billeddannelse af musehjerne gangliosider 31. Den ultra opløsning på Fouriertransformation ion cyklotron resonans (FTICR) massespektrometre kan noget afhjælpe dette problem ved at løse analyt signaler fra matrix-signaler 32. En anden fordel ved anvendelsen af FTICR-MS er, at intensiteten af de metastabile matrix klynger er reduktioned 33, som også reducerer disse interferenser 27.
Anvendelsen af dithranol (DT, 1,8-dihydroxy-9 ,10-dihydroanthracen-9-on), som tidligere er blevet rapporteret om en MALDI matrix til afbildning af væv 34. I denne aktuelle arbejde, er en detaljeret protokol tilvejebragt til brug for DT for MSI af endogene lipider på overfladen af kvæg linse vævssnit, i den positive-ion-mode.
De vigtigste overvejelser for en vellykket MALDI MSI er: 1) forberedelse væv, 2) matrix valg, 3) matrix ansøgning og 4) fortolkningen af data og analyse. Når prøven og matricen bliver korrekt fremstillet, er købet MS data automatiseret. Den analyse af data fra denne type eksperiment er ganske arbejdskrævende.
Passende forberedelse væv er afgørende for en vellykket MALDI MSI eksperimenter. Kilden til vævet og håndtering kan have en stor indflydelse på den endelige analyse. Pr…
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne vil gerne anerkende Genome Canada og Genome British Columbia for platform finansiering og støtte. Vi takker også Dr. Carol E. Parker for kritisk gennemgang af manuskriptet og redigering bistand. CHL også takker British Columbia Proteomics Netværk for støtte.
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 | |