Untargeted high resolution mass spectrometry approaches for identifying novel microcystins
Notice bibliographique
Résumé
Microcystins (MCs) are a group of hepatotoxic heptapeptides that inhibit protein phosphatases, and are produced by many species of cyanobacteria. Most MCs contain the unusual β-amino acid “Adda5 ”, γ-linked D-Glu6, and N-methyldehydroalanine (Mdha 7) at positions 5–7, with more than 250 different microcystin congeners having been reported in the literature, and with new congeners being discovered regularly. In addition to methods capable of measuring total MCs or targeting known congeners, improved methods are needed for identifying new candidate MCs , to ensure the safety of recreational and drinking waters. Untargeted high resolution mass spectrometry (HRMS) methods allows for simultaneous analysis of a tens of thousands of known and unknown chemicals in complex biological or environmental samples. Typically, identification of novel MCs involves only LC–MS/MS analysis in positive ionization mode with detection of a characteristic fragment from Adda5 at m/z 135.0804. However, some MCs contain modified Addamoieties, or are otherwise modified to change the MS/MS conditions under which this fragment is generated, and are not readily detected in this manner. We have recently shown that thiol-derivatization of the Mdha7/Dha7 group in MCs is a highly effective method for identifying even trace amounts of novel MCs in complex matrices by LC–MS. Here, we present a new approach using metabolomics software for semi-automated detection of novel MCs based on mercaptoethanol derivatization, together with accurate mass detection of precursor and characteristic product ions in negative and positive ionization modes. Taken together, this approach targets any molecules containing Adda5, D-Glu6 or Mdha7/Dha7, one or more of which is present in every microcystin reported to date. Furthermore, it is these three residues that are in closest contact with the catalytic centre of protein phosphatases, and which appear to be most important for toxicity. HRMS methods using data independent acquisition scan modes were particularly well suited for this purpose, allowing for simultaneous acquisition of MS/MS data on all compounds detected. This type of data is also well suited to retrospective analysis of newly discovered MCs from previously acquired data. The application of microcystin immunoaffinity columns containing antibodies with broad specificity to the whole family of MCs (presentation by Samdal et al.) further enhances the utility of this metabolomics workflow. We demonstrate the power of the combination of these novel approaches with the identification of numerous novel MCs in field and culture samples as well as a blue-green algal matrix reference material.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».