Elution von intakten Proteoformen von magnetischen Partikeln kombiniert mit digitaler Mikrofluidik für die quantitative Top‐down‐Nanoproteomik von einzelnen C. elegans‐Nematoden

• Published in: Angewandte Chemie 2023-07, Vol.135 (28), p.n/a
• Main Authors: Leipert, Jan, Kaulich, Philipp T., Steinbach, Max K., Steer, Britta, Winkels, Konrad, Blurton, Christine, Leippe, Matthias, Tholey, Andreas
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Chemistry; Elution; Ionenmobilität; Massenspektrometrie; Mikrofluidik; Proteoformen; Proteomik
• ISSN: 0044-8249; 1521-3757
• DOI: 10.1002/ange.202301969

Während die meisten Ansätze zur Analyse von geringen Probemengen durch Nanoproteomik auf der bottom‐up‐Strategie basieren, sind top‐down‐Ansätze zur Charakterisierung von Proteoformen nach wie vor unterrepräsentiert. An Proteomen von Säugerzellen haben wir eine einfache Probenvorbereitungsmethode etabliert, welche auf Proteinaggregation an magnetischen Partikeln und anschließender Elution intakter Proteoformen durch 40 %ige Ameisensäure basiert. Die Implementierung der Methode auf einer Plattform für digitale Mikrofluidik ermöglichte die sensitive Analyse von einzelnen Individuen des Nematoden Caenorhabditis elegans. Die Anzahl identifizierter Proteoformen konnte dabei im Vergleich zu herkömmlicher Probenvorbereitung in einem Reaktionsgefäß um 46 % erhöht werden. Ferner erlaubte die markierungsfreie (label‐free) Quantifizierung von Proteomen einzelner Nematoden, welche unter verschiedenen Bedingungen kultiviert wurden, Änderungen der Abundanz von Proteoformen zu erkennen, welche in bottom‐up‐Experimenten nicht festgestellt wurden. Die hier präsentierte Methode wird die Proteoform‐zentrische Analytik in Proben mit limitierter Verfügbarkeit vereinfachen. Wir haben einen empfindlichen, Mikrofluidik‐basierten Workflow für quantitative Top‐Down‐Proteomik einzelner Nematoden des Modellorganismus Caenorhabditis elegans (mit