Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Этот протокол был направлен на описание подробных рекомендаций по подготовке срезов твердых образцов семян с низким содержанием воды для анализа MALDI-IMS, поддержанию исходного распределения и содержания аналитов и обеспечению высококачественного сигнального и пространственного разрешения.

Аннотация

Матричная лазерная десорбционно-ионизационная масс-спектрометрия (MALDI-IMS) применяется для идентификации соединений в их нативных средах. В настоящее время MALDI-IMS часто используется в клиническом анализе. Тем не менее, существует отличная перспектива для лучшего применения этого метода для понимания физиологической информации химических соединений в тканях растений. Тем не менее, подготовка конкретных образцов из растительных материалов может быть сложной задачей, поскольку для MALDI-IMS требуются тонкие срезы (12-20 мкм) для надлежащего сбора данных и успешного анализа. В связи с этим ранее мы разработали протокол пробоподготовки для получения тонких срезов твердых семян Euterpe oleracea (пальмы асаи), что позволило провести их молекулярное картирование с помощью MALDI-IMS.

Здесь мы показываем, что разработанный протокол подходит для подготовки других семян из того же рода. Вкратце, протокол был основан на погружении семян в деионизированную воду на 24 ч, погружении образцов с желатином и разделении их в акклиматизированном криостате. Затем, для матричного осаждения, платформа с движением xy была соединена с игольчатым распылением ионизационного распыления (ESI) с использованием раствора 1:1 (v/v) 2,5-дигидроксибензойной кислоты (DHB) и метанола с 0,1% трифторуксусной кислотой в дозе 30 мг/мл. Данные о семенах E. precatoria и E. edulis обрабатывали с помощью программного обеспечения для картирования их метаболитных паттернов.

Гексозные олигомеры были нанесены на карту в срезах образцов, чтобы доказать адекватность протокола для этих образцов, поскольку известно, что эти семена содержат большое количество маннана, полимера гексозной маннозы. В результате были выявлены пики гексозных олигомеров, представленные [M + K]+ аддуктами (Δ = 162 Da). Таким образом, протокол пробоподготовки, ранее разработанный специально для семян E. oleracea , также позволил провести анализ MALDI-IMS двух других твердых семян пальмы. Короче говоря, этот метод может стать ценным инструментом для исследований морфоанатомии и физиологии растительных материалов, особенно из устойчивых к порезам образцов.

Введение

Матрично-ассистированная лазерная десорбционно-ионизационно-визуализирующая масс-спектрометрия (MALDI-IMS) является мощным методом, позволяющим осуществлять двумерное распределение биомолекул, обеспечивает нецелевое исследование ионизируемых соединений и определяет их пространственное распределение, особенно в биологических образцах 1,2. В течение двух десятилетий этот метод позволял одновременно обнаруживать и идентифицировать липиды, пептиды, углеводы, белки, другие метаболиты и синтетические молекулы, такие как терапевтические препараты 3,4. MALDI-I....

протокол

Семена Euterpe precatoria были любезно предоставлены Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Манаус, Бразилия), а семена Euterpe edulis были любезно предоставлены Silo - Arte e Latitude Rural (Резенде, Бразилия) после промышленного процесса депульпирования. Семена хранились в герметичных пластиковых ящиках при комнатной температуре.

1. Масс-спектроскопия матричной лазерной десорбции/ионизации (MALDI-IMS)

  1. Протокол секционирования семян
    1. Дайте трем семенам от каждого вида постоять в деионизированной воде в течение 24 часов.
    2. На следующий день включите криостат (см. Табл....

Результаты

Разработанный протокол позволил провести анализ семян E. precatoria и E. edulis методом MALDI-IMS. В результате мы смогли подтвердить молекулярную массу углеводов и степень полимеризации (ДП) в качестве частичного структурного выяснения. Молекулярная информация, полученная в результате а?.......

Обсуждение

Растения состоят из специализированных тканей для выполнения определенных биохимических функций. Таким образом, протокол пробоподготовки для MALDI-IMS должен быть разработан в соответствии с различными растительными тканями со специфическими физико-химическими свойствами, поскольку о?.......

Раскрытие информации

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта работа была профинансирована Институтом Серрапилейра (Серра-1708-15009) и Фондом поддержки исследований в штате Рио-де-Жанейро имени Карлоса Шагаса Фильо (FAPERJ-JCNE-SEI-260003/004754/2021). Институт Серрапилхейра и Национальный совет по научно-техническому развитию (CNPq) предоставили стипендии д-ру Фелипе Лопесу Бруму и д-ру Габриэлю Р. Мартинсу (Программа наращивания институционального потенциала/INT/MCTI). Координация по совершенствованию кадров высшего образования (CAPES) признана за предоставление стипендии магистра г-ну Дави М.М.К. да Силва. Centro de Espectrometria de Massas de Biomoléculas (CEMBIO-UFRJ) получил признание за услуги, предоставляемые в обла....

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
1 mL Gastight Syringe Model 1001 TLL, PTFE Luer LockHamilton Company81320
2,5-Dihydroxybenzoic acidSigma Aldrich Co, MO, USA149357
APCI needleBruker Daltonik, Bremen, Germany602193
AxiDraw V3 xy motion platformEvil Mad Scientist, CA, USA2510
Carbon double-sided conductive tape
Compass Data Analysis software creation of mass list
Compressed air
copper double-faced adhesive tape3M, USA1182-3/4"X18YD
Cryostat CM 1860 UVLeica  Biosystems, Nussloch, Germany
Diamond Wafering Blade 15 HC
Everhart-Thornley detector
FlexImagingBruker Daltonik, Bremen, Germanyimage acquisition
FTMS ProcessingBruker Daltonik, Bremen, Germanydata calibration
Gelatin from bovine skinSigma Aldrich Co, MO, USAG9391
High Profile Microtome Blades Leica 818Leica  Biosystems, Nussloch, Germany0358 38926
indium tin oxide coated glass slideBruker Daltonik, Bremen, Germany8237001
InkscapeInkscape Project c/o Software Freedom Conservancy, NY, USA
IsoMet 1000 precision cutterBuehler, Illinois, USA
MethanolJ.T.Baker9093-03
Mili-Q water18.2 MΩ.cm
Oil vacuum pump
Optimal Cutting Temperature CompoundFisher HealthCare, Texas, USA4585
Parafilm "M" Sealing FilmAmcorHS234526B
Quanta 450 FEGFEI Co, Hillsboro, OR, USA
SCiLS Lab (Multi-vendor support) MS Software Bruker Daltonik, Bremen, Germany
Software INCA Suite 4.14 VOxford Instruments, Ableton, UK
Solarix 7TBruker Daltonik, Bremen, Germany
Syringe pumpkdScientific, MA, USA78-9100K
Trifluoroacetic acidSigma Aldrich Co, MO, USA302031
X-Max spectrometerOxford Instruments, Ableton, UK

Ссылки

  1. Buchberger, A. R., DeLaney, K., Johnson, J., Li, L. Mass spectrometry imaging: a review of emerging advancements and future insights. Analytical Chemistry. 90 (1), 240-265 (2018).
  2. Heeren, R. M. A. MALDITechniques in Mass Spectr....

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

196Euterpe oleracea25E precatoriaE edulis

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены