Nowatorska spektrometria mas ujawnia pełne proteomy dzięki Caltech i NEMS bez jonizacji.
WarsawNaukowcy z Caltech opracowali nową metodę spektrometrii masowej, która rewolucjonizuje badanie białek w organizmach. Wykorzystując uczenie maszynowe oraz miniaturowe urządzenia, badacze osiągnęli precyzję w pomiarze mas cząstek i molekuł na poziomie pojedynczej cząsteczki.
Ta technologia ma ogromny potencjał. Wcześniej spektrometria masowa wymagała jonizacji próbek, co mogło zmieniać struktury biologiczne. Nowa metoda eliminuje tę potrzebę, umożliwiając badanie białek w ich naturalnej formie. To innowacyjne podejście ma na celu rozwiązanie istniejących problemów.
- Umożliwienie analizy próbek bez konieczności ich jonizacji, co chroni ich strukturę.
- Odkrywanie dużych kompleksów białkowych bez konieczności rozdrabniania ich na mniejsze części.
- Pozwalanie na szybkie i masowe badanie milionów białek w czasie rzeczywistym.
Naukowcy zastosowali nową metodę na niewielkich, skomplikowanych urządzeniach zwanych nanoelektromechanicznymi systemami (NEMS). Ta metoda wyróżnia się tym, że nie wymaga dokładnej wiedzy na temat kształtów tych urządzeń. Dzięki temu można korzystać z zaawansowanych urządzeń, które precyzyjniej mierzą wibracje przez dłuższy czas.
Zespół badawczy zastosował nową metodę do mierzenia pojedynczych cząsteczek GroEL, białka wspomagającego fałdowanie innych białek. Dzięki tej metodzie naukowcy mogą badać duże kompleksy białkowe bez konieczności ich rozbijania na mniejsze części, co często prowadzi do utraty ważnych informacji strukturalnych. Tradycyjna spektrometria mas ma trudności z analizą takich dużych kompleksów, więc nowe podejście jest bardziej efektywne.
Ta technologia umożliwia identyfikację każdego białkowego cząsteczki poprzez utworzenie jej unikalnego profilu. Porównując te profile z istniejącą bazą danych, naukowcy mogą łatwo określić masy nieznanych cząsteczek. Proces ten jest prostszy i zwiększa dokładność oraz wydajność, eliminując obawy dotyczące rozmieszczenia cząsteczek w urządzeniu.
To przełomowy krok w badaniach nad białkami. Pozwala lepiej zrozumieć ich interakcje i może przyspieszyć nowe odkrycia w biologii i medycynie. Dzięki natywnej spektrometrii mas pojedynczych cząsteczek możemy uzyskać lepszy wgląd w działanie komórek, mechanizmy chorób oraz potencjalne metody ich leczenia.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-51733-8i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
John E. Sader, Alfredo Gomez, Adam P. Neumann, Alex Nunn, Michael L. Roukes. Data-driven fingerprint nanoelectromechanical mass spectrometry. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-51733-8Udostępnij ten artykuł