Name: dithranol as a matrix for matrix assisted laser desorption/ionization imaging on a fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer
Uploaded: 2013-11-26T19:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Dithranol as a Matrix for Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Imaging on a Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometer at JoVE.com

Författarna vill tacka för Genome Canada och Genome British Columbia för plattforms finansiering och stöd. Vi tackar också Dr Carol E. Parker för kritisk granskning av manuskriptet och redigering assistans. CHL också tack British Columbia Proteomics nätverk för stöd.

1. Vävnadssnittning <ol><li> Flash-frysa emissionsprover, en gång skördas, med hjälp av flytande kväve, skicka dem på torris (om sjöfarten krävs), och förvara dem vid -80 ° C tills vävnadssnittning. (Om varuprover används, se till att proven är beredda på detta sätt.) </li><li> Skär organ till en hanterbar storlek för att passa MALDI målet. Klipp bort oönskade delar av orgeln. För denna studie beskrivs här, var nötkreatur kalv linser decapsulated hjälp av ett tidigare beskrivet förfarande ...

De viktigaste faktorerna för framgångsrik MALDI MSI är: 1) vävnader förberedelse, 2) matris val, 3) matrix ansökan, samt 4) uppgifter tolkning och analys. När provet och matrisen lämpligt förberedd, är MS datainsamling automatiserad. Analysen av data från denna typ av experiment är ganska arbetskrävande. Lämplig vävnad förberedelse är avgörande för framgångsrika MALDI MSI experiment. Källan till vävnaden och hanteringen kan ha en stor inverkan på den slutliga analysen....

Masspektrometri avbildning (MSI) är en analytisk teknik för att bestämma den rumsliga lokalisering och distributionsmönster av föreningar på ytan av en vävnadssektion 1,2. Matrix assisterad laser desorption / jonisering (MALDI) MSI för analys av peptider och proteiner har använts i mer än tio år och det har skett stora förbättringar av metoder för provberedning, detektionskänslighet, rumslig upplösning, reproducerbarhet och databehandling 3,4. Genom att kombinera information från histologiskt färgade snitt och MSI experiment, patologer kan korrelera fördelningen för specifika föreningar med pathophysiologically intressanta funktioner 5. De spridningsmönster små molekyler inklusive exogena droger 6,7 och deras metaboliter 8-10 har också förhörts av MALDI-MS vävnad avbildning 11. Lipider är kanske den mest studerade class av föreningar med MALDI imaging, både i MS 12-17 och MS / MS 18 lägen. Användningen av MALDI MSI för liten molekyl avbildning har begränsats av flera faktorer: 1) MALDI-matriser är i sig själva små molekyler (vanligtvis m / z &lt;500), som alstrar rikliga jon-signaler. Dessa rikliga signaler kan undertrycka jonisering av småmolekylära analyter och störa deras upptäckt 19,20. Lösningsmedelsfri matrisbeläggning 21, matrissublime 22, och matris förbelagda MALDI MS 23, bland andra, har utvecklats för att förbättra MSI av små molekyler. Nya matriser som kan förbättra analysen av låg-MW föreningar är av stort intresse för små molekyler MSI. Dessa matriser bör ge ökade analyt signaler med minskade matrissignaler. I den positivt jonmod, 2,5-dihydroxibensoesyra (DHB) och α-cyano-4-hydroxikanelsyra (CHCA) är de två vanligen använda MALDI MS matriser för MSI 24 </sup&gt;. Den ideala matrisen skulle bilda små kristaller, i syfte att bevara den rumsliga lokalisering av analyterna. DHB tenderar att bilda större kristaller, därför tillämpa matrisen med hjälp av sublimering har utvecklats för att delvis lösa detta problem, och har tillåtit användning av denna matris för känslig avbildning av fosfolipider 22,25. 9-aminoakridin har använts för MSI av protiska analyter i den positivt jonmod 26 och för nukleotider och fosfolipider i negativ jon-läge 26-29. -2-merkaptobensotiazol har befunnits ge effektiv MALDI detektion av lipider 30, och har använts för att avbilda mushjärna gangliosider 31. Den ultrahöga upplösning Fouriertransform jon cyklotron resonans (FTICR) masspektrometrar kan något lindra detta problem genom att lösa analytsignaler från matrissignaler 32. En annan fördel med användningen av FTICR-MS är att intensiteterna hos de metastabila matris kluster är minskninged 33, vilket också minskar dessa störningar 27. Användningen av ditranol (DT, 1,8-dihydroxi-9 ,10-dihydroanthracen-9-en) som en MALDI matris för vävnad avbildning har tidigare rapporterats 34. I det pågående arbetet, är ett detaljerat protokoll anges för användning av DT för MSI av endogena lipider på ytan av nötkreatur linsvävnadssnitt, i den positiva-jon-läge.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat Liver</td>
			<td>Pel-Freez Biologicals</td>
			<td>56023-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Calf Lens</td>
			<td>Pel-Freez Biologicals</td>
			<td>57114-2</td>
			<td>Sample should be decapsulated29 before use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dithranol (DT)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>10608</td>
			<td>MALDI Matrix</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#945;-Cyano-4-hydroxy-cinnamic Acid (CHCA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>70990</td>
			<td>MALDI Matrix</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2,5-Dihydroxybenzoic Acid (DHB)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>85707</td>
			<td>MALDI Matrix</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reserpine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>83580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Terfenadine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T9652</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formic Acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>14265</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium Formate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>14266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium Hydroxide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>320145</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic Acid (TFA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>302031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>39253</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34860</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34967</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl Acetate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34972</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34965</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>366927</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>34850</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Commercial Alcohols</td>
			<td></td>
			<td>95%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ES Tuning Mix</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>G2431A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ITO Coated Glass Slides</td>
			<td>Hudson Surface Technology</td>
			<td>PSI1207000</td>
			<td>Ensure that samples are placed on the electrically conductive side</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wite-Out Shake-N-Squeeze Correction Pen</td>
			<td>Bic</td>
			<td>WOSQP11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Airbrush Sprayer</td>
			<td>Iwata</td>
			<td>Eclipse HP-CS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImagePrep</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>249500-LS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MALDI adapter</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>235380</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dithranol as a matrix for matrix assisted laser desorption/ionization imaging on a fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer

Masspektrometri imaging (MSI) bestämmer den rumsliga lokalisering och distributionsmönster föreningar på ytan av ett avsnitt vävnad, huvudsakligen med hjälp av MALDI (matris assisterad laser desorption / jonisering)-baserad analysteknik. Det behövs nya matriser för små molekyler MSI, som kan förbättra analysen av låg molekylvikt (MW) föreningar. Dessa matriser bör ge ökade analyt signaler samtidigt minska MALDI bakgrundssignaler. Dessutom kan användningen av ultrahög upplösning instrument, såsom Fouriertransformen ion cyklotron resonans (FTICR) masspektrometrar, har förmågan att lösa analytsignaler från matrissignaler, och detta kan delvis övervinna många problem associerade med bakgrunden härrörande från MALDI matris. Minskningen av intensiteterna hos de metastabila matris kluster av FTICR MS kan också bidra till att övervinna några av de störningar i samband med matris toppar på andra instrument. Högupplöstinstrument såsom FTICR masspektrometrar är fördelaktiga eftersom de kan producera distributionsmönster många föreningar samtidigt samtidigt som det finns förtroende för kemiska identifieringar. Ditranol (DT, 1,8-dihydroxi-9 ,10-dihydroanthracen-9-en) har tidigare redovisats som en MALDI matris för vävnadsavbildning. I detta arbete, ett protokoll för användning av DT för MALDI avbildning av endogena lipider från ytan av däggdjursvävnadssnitt, med positiv-jon MALDI-MS, på en ultrahög upplösning hybrid quadrupol FTICR instrument har lämnats.

<html> Vävnadsprover som är sektione och tina monteras på ITO belagda glasskivor ska vara intakt, utan synliga bristningar. För många vävnader, är direkt vävnads tina montering på en ITO belagd glasskiva acceptabelt. För vissa specifika vävnader, såsom bovin-lins, är omfattande sönderslitning av vävnaden ofta ses när direkt tö monterings används (Figur 1a). Förbeläggning av ITO glasskiva med etanol eller myrsyra (figur 1b) hjälper till att bibehålla integriteten hos...

Watch this Scientific Journal Video about Dithranol as a Matrix for Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Imaging on a Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometer at JoVE.com

Dithranol as a Matrix for Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Imaging on a Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometer

Ditranol (DT, 1,8-dihydroxi-9 ,10-dihydroanthracen-9-en) har tidigare redovisats som en MALDI matris för vävnads avbildning av små molekyler, protokoll för användning av DT för MALDI avbildning av endogena lipider på ytan av vävnadssnitt genom positiv-jon MALDI-MS på en ultrahög upplösning quadrupol-FTICR instrument finns här.

Dithranol som matris för Matrix Assisted Laser Desorption / Ionization Imaging på en Fourier Trans ion Cyclotron Resonance Mäss Spectrometer

Mass spectrometry imaging (MSI) determines the spatial localization and distribution patterns of compounds on the surface of a tissue section, mainly ...

Research

JoVE Journal

Biology

MALDI Sample Preparation: the Ultra Thin Layer Method

MALDI Provberedning: Ultra tunt lager Metod

This video demonstrates the preparation of an ultra-thin matrix/analyte layer for analyzing peptides and proteins by Matrix-Assisted Laser Desorption ...

Quantifying Mixing using Magnetic Resonance Imaging

Kvantifiera Blandning med magnetkamera

Mixing is a unit operation that combines two or more components into a homogeneous mixture.  This work involves mixing two viscous liquid streams using an ...

Improving the Success Rate of Protein Crystallization by Random Microseed Matrix Screening

Att förbättra andelen framgångsrika Protein Kristallisering av Random Microseed Matrix Screening

Random microseed matrix screening  (rMMS) is a protein crystallization technique in which seed crystals are added  to random screens. By increasing the ...

Enrichment of Extracellular Matrix Proteins from Tissues and Digestion into Peptides for Mass Spectrometry Analysis

Anrikning av extracellulära matrixproteiner från vävnader och matsmältning i peptider för masspektrometri analys

The extracellular matrix (ECM) is a complex meshwork of cross-linked proteins that provides biophysical and biochemical cues that are major regulators of ...

Laser-assisted Microdissection (LAM) as a Tool for Transcriptional Profiling of Individual Cell Types

Laser-assisted Microdissection LAM as a Tool for Transcriptional Profiling of Individual Cell Types

Laser-assisted Microdissection (LAM) som ett verktyg för transkriptions Profilering av enskilda celltyper

The understanding of developmental processes at the molecular level requires insights into transcriptional regulation, and thus the transcriptome, at the ...

Implementation of a Coherent Anti-Stokes Raman Scattering (CARS) System on a Ti:Sapphire and OPO Laser Based Standard Laser Scanning Microscope

Implementation of a Coherent Anti-Stokes Raman Scattering CARS System on a Ti:Sapphire and OPO Laser Based Standard Laser Scanning Microscope

Genomförandet av en enhetlig Anti-Stokes Ramanspridning (CARS) System på en Ti: Sapphire och OPO laserbaserade Standard Laserskanning Mikroskop

Laser scanning microscopes combining a femtosecond Ti:sapphire laser and an optical parametric oscillator (OPO) to duplicate the laser line have become ...

MRM Microcoil Performance Calibration and Usage Demonstrated on Medicago truncatula Roots at 22 T

MRM Microcoil Performance Calibration and Usage Demonstrated on Medicago truncatula Roots at 22 T

MRM Microcoil Performance Kalibrering och användning Demonstreras på Medicago truncatula Roots på 22 T

This protocol describes a signal-to-noise ratio (SNR) calibration and sample preparation method for solenoidal microcoils combined with biological ...

Cryogenic Sample Loading into a Magic Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer that Preserves Cellular Viability

Kryogent prov laddar in i en magisk vinkel snurrande kärnmagnetisk resonansspektrometer som bevarar cellulär livskraft

Dynamic nuclear polarization (DNP) can dramatically increase the sensitivity of magic angle spinning (MAS) nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. ...

Sample Preparation for Rapid Lipid Analysis in Drosophila Brain Using Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry Imaging

Sample Preparation for Rapid Lipid Analysis in Drosophila Brain Using Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry Imaging

Provberedning för snabb lipidanalys i Drosophila-hjärnan med hjälp av matrisassisterad laserdesorption / jonisering masspektrometriavbildning

Lipid profiling, or lipidomics, is a well-established technique used to study the entire lipid content of a cell or tissue. Information acquired ...

Simplifying Angiogenesis Studies with a Modified Matrix Gel Plug Assay

Modified In Vivo Matrix Gel Plug Assay for Angiogenesis Studies

Author Spotlight: Investigating Angiogenesis and Vessel Permeability Through a Modified Matrix Gel Plug Assay

Modifierad in vivo matrisgelplugganalys för angiogenesstudier

Several models have been developed to investigate angiogenesis in vivo. However, most of these models are complex and expensive, require specialized ...