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Enregistrement W4399361084 · doi:10.1016/j.jprot.2024.105215

Development of automated proteomic workflows utilizing silicon-based coupling agents

2024· article· en· W4399361084 sur OpenAlexafffund
Connor Frey, Maor Arad, Kenneth Ku, Rhien Hare, Ronald Balagtas, Yuming Shi, Kyung‐Mee Moon, Leonard J. Foster, Golfam Ghafourifar

Notice bibliographique

RevueJournal of Proteomics · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueAdvanced Proteomics Techniques and Applications
Établissements canadiensSimon Fraser UniversityCanada's Michael Smith Genome Sciences CentreUniversity of British ColumbiaUniversity of the Fraser Valley
Organismes subventionnairesUniversity of British ColumbiaUniversity of the Fraser Valley
Mots-clésChemistryChromatographyImmobilized enzymeTrypsinBovine serum albuminProteomeCombinatorial chemistryEnzymeBiochemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Automated methods for enzyme immobilization via 4-triethoxysilylbutyraldehyde (TESB) derived silicone-based coupling agents were developed. TESB and its oxidized derivative, 4-triethoxysilylbutanoic acid (TESBA), were determined to be the most effective. The resulting immobilized enzyme particles (IEPs) displayed robustness, rapid digestion, and immobilization efficiency of 51 ± 8%. Furthermore, we automated the IEP procedure, allowing for multiple enzymes, and/or coupling agents to be fabricated at once, in a fraction of the time via an Agilent Bravo. The automated trypsin TESB and TESBA IEPs were shown to rival a classical in-gel digestion method. Moreover, pepsin IEPs favored cleavage at leucine (>50%) over aromatic and methionine residues. The IEP method was then adapted for an in-situ immobilized enzyme microreactor (IMER) fabrication. We determined that TESBA could functionalize the silica capillary's inner wall while simultaneously acting as an enzyme coupler. The IMER digestion of bovine serum albumin (BSA), mirroring IEP digestion conditions, yielded a 33-40% primary sequence coverage per LC-MS/MS analysis in as little as 15 min. Overall, our findings underscore the potential of both IEP and IMER methods, paving the way for automated analysis and a reduction in enzyme waste through reuse, thereby contributing to a more cost-effective and timely study of the proteome. SIGNIFICANCE: This research introduces 4-triethoxysilylbutyraldehyde (TESB) and its derivatives as silicon-based enzyme coupling agents and an automated liquid handling method for bottom-up proteomics (BUP) while streamlining sample preparation for high-throughput processing. Additionally, immobilized enzyme particle (IEP) fabrication and digestion within the 96-well plate allows for flexibility in protocol where different enzyme-coupler combinations can be employed simultaneously. By enabling the digestion of entire microplates and reducing manual labor, the proposed method enhances reproducibility and offers a more efficient alternative to classical in-gel techniques. Furthermore, pepsin IEPs were noted to favor cleavage at leucine residues which represents an interesting finding when compared to the literature that warrants further study. The capability of immobilized enzyme microreactors (IMER) for rapid digestion (in as little as 15 min) demonstrated the system's efficiency and potential for rapid proteomic analysis. This advancement in BUP not only improves efficiency, but also opens avenues for a fully automated, mass spectrometry-integrated proteomics workflow, promising to expedite research and discoveries in complex biological studies.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,008

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,030
Tête enseignante GPT0,318
Écart entre enseignants0,288 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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