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我所提出基于纳升电喷雾质谱直接进样的稳定同位素示踪代谢组学新方法

作者:时间:2021-10-07点击数:

近日,我所生物分子高分辨分离分析及代谢组学研究组(1808组)许国旺研究员团队与大连理工大学林晓惠团队合作在稳定同位素示踪代谢组学新方法研究方面取得新进展,将纳升电喷雾直接进样的高分辨质谱用于稳定同位素示踪代谢组学分析,实现了少量细胞的稳定同位素标记代谢物的高灵敏高通量示踪。

稳定同位素示踪代谢组学(Stable Isotope-Resolved Metabolomics,SIRM)能提供代谢物合成、转化和分解的动态过程,是癌症代谢重编程研究的有力工具。常用的基于色谱-质谱联用的SIRM分析方法对细胞和培养基需求量大,不适用于珍稀细胞的分析,而且同位素标样用量大耗费高。将纳升电喷雾直接进样的高分辨质谱用于SIRM分析,可减少细胞和稳定同位素试剂的用量。然而,由于缺少色谱分离且存在复杂的不同同位素标记形式的代谢物,数据提取十分困难,使得代谢物的定性定量变成了难题遇到障碍。

针对上述难题,该团队依据代谢物及其同位素标记形式之间特有的精确质量数偏移和二级谱图相似性,提出了一种基于直接进样质谱的二级离子筛选策略,用于目标代谢物及其同位素标记形式的准确定性定量。该策略主要包括:二级离子的精确质量数匹配、假阳性筛选、二级离子分组。筛选出的二级离子与标准数据库匹配后,可用于代谢物的准确定性定量。该方法一次分析仅需一万个细胞,100微升培养基和2-3分钟的分析时间,可用于珍稀细胞的高通量SIRM分析。

相关工作以“Novel Stable Isotope-Resolved Metabolomics Method for a Small Number of Cells Using Chip-Based Nanoelectrospray Mass Spectrometry”为题,发表在《分析化学》(Analytical Chemistry)上。该工作的第一作者是于迪博士,通讯作者为周丽娜和许国旺。上述工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。(文/图 于迪)

文章链接:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c01507

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