Идентификация количества мышечной ткани по биомаркерным пептидам при помощи квадрупульной хромато-масспектрометрии

Д.В. Хвостов, Н.Л. Вострикова, И.М. Чернуха, А.В. Куликовский

Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, г. Москва, 109316, Россия

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2019.3.490-499

Для цитирования: Хвостов Д.В., Вострикова Н.Л., Чернуха И.М., Куликовский А.В. Идентификация количества мышечной ткани по биомаркерным пептидам при помощи квадрупульной хромато-масспектрометрии // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2019. – Т. 161, кн. 3. – С. 490–499. – doi: 10.26907/2542-064X.2019.3.490-499.

For citation: Khvostov D.V., Vostrikova N.L., Chernukha I.M., Kulikovskii A.V. Identifying the proportion of muscle tissue by biomarker peptides using quadrupole chromatography-mass spectrometry. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2019, vol. 161, no. 3, pp. 490–499. doi: 10.26907/2542-064X.2019.3.490-499. (In Russian)

Аннотация

Мировая лабораторная практика в области проверки качества и безопасности продуктов питания свидетельствует о постоянном расширении списка контролируемых показателей. В связи с этим особо актуальной является разработка стандартизированных и аттестованных методик, связанных с проведением глубоких исследований биохимических показателей компонентов употребляемых в пищу продуктов, в том числе мясных. Нами был разработан высокосимметричный анализ на основе метода мониторинга множественных реакций (MRM), а именно определение доли мышечной ткани в многокомпонентных мясных изделиях (не подвергнутых тепловой обработке). Высокопоточная система, использующая сверхвысокую производительность (LC) и тройной квадрупольный масс-спектрометр Agilent 6410, обеспечивала простоту использования и повышала надежность анализа. В анализе, продолжительность которого составила 25 мин, использовали четыре стабильных пептида для количественного определения двух предполагаемых биомаркеров мышечной ткани в мясных фаршах (говяжьем (Bos taurus) и свином (Sus scrofa)). Разработанный метод позволяет количественно выделить до 5% примеси говяжьей или свиной мышечной ткани в свежих фаршах. Анализы белка MRM, представленные в данной работе, могут вскоре превзойти методологию ELISA в качестве варианта быстрого мультиплексированного анализа белка.

Ключевые слова: биомаркер, прототипические пептиды, MRM, мышечная ткань, количественное определение

Благодарности. Исследование поддержано  Российским научным фондом (проект № 16-16-10073).

Литература

1. Kondrat R.W., McClusky G.A., Cooks R.G. Multiple reaction monitoring in mass spectrometry/mass spectrometry for direct analysis of complex mixtures // Anal. Chem. – 1978. – V. 50, No 14. – P. 2017–2021. – doi: 10.1021/ac50036a020.

2. Kiyonami R., Schoen A., Prakash A., Peterman S., Zabrouskov V., Picotti P., Aebersold R., Huhmer A., Domon B. Increased selectivity, analytical precision, and throughput in targeted proteomics // Mol. Cell. Proteomics. – 2011. – V. 10, No 2, Art. M110.002931. – doi: 10.1074/mcp.M110.002931.

3. Gergov M., Ojanperä I., Vuori E. Simultaneous screening for 238 drugs in blood by liquid chromatography-ion spray tandem mass spectrometry with multiple-reaction monitoring // J. Chromatogr., 2003 – V. 795, No 1. – P. 41–53. – doi: 10.1016/S1570-0232(03)00498-7.

4. Addona T.A., Abbatiello S.E., Schilling B., Skates S.J. Mani D.R., Bunk D.M., Spiegelman C.H., Zimmerman L.J., Ham A.J., Keshishian H., Hall S.C., Allen S., ., Held J.M., Hiltke T., Jackson A., Johansen E.B., Kinsinger C.R., Li J., Mesri M., Neubert T.A., Niles R.K., Pulsipher T.C., Ransohoff D., Rodriguez H., Rudnick P.A., Smith D., Tabb D.L., Tegeler T.J., Variyath A.M., Vega-Montoto L.J., Wahlander Å., Waldemarson S., Wang M., Whiteaker J.R., Zhao L., Anderson N.L., Fisher S.J., Liebler D.C., Paulovich A.G., Regnier F.E., Tempst P., Carr S.A. Multi-site assessment of the precision and reproducibility of multiple reaction monitoring-based measurements of proteins in plasma // Nat. Biotechnol. – 2009. – V. 27. – P. 633–641. – doi: 10.1038/nbt.1546.

5. Proc J.L., Kuzyk M.A., Hardie D.B., Yang J., Smith D.S., Jackson A.M., Parker C.E., Borchers C.H. A quantitative study of the effects of chaotropic agents, surfactants, and solvents on the digestion efficiency of human plasma proteins by trypsin. // J. Proteome Res. – 2010. – V. 9, No 10. – P. 5422–5437. – doi: 10.1021/pr100656u.

6. Chace D.H., Barr J.R., Duncan M.W., Matern D., Morris M.R., Palmer-Toy D.E., Rockwood A.L.,Siuzdak G., Urbani A., Yergey A.L., Chan Y.M. Mass Spectrometry in the Clinical Laboratory: General Principles and Guidance: Approved Guideline. – Wayne, Pa., Clin. Lab. Stand. Inst., 2007. – V. 27. – VII, 94 p.

7. Kuzyk M.A., Smith D., Yang J., Cross T.J., Jackson A.M., Hardie D.B., Anderson N.L., Borchers C.H. Multiple reaction monitoring-based, multiplexed, absolute quantitation of 45 proteins in human plasma // Mol. Cell. Proteomics. – 2009. – V. 8, No 8. – P. 1860–1877. – doi: 10.1074/mcp.M800540-MCP200.

8. Kingsmore S.F. Multiplexed protein measurement: Technologies and applications of protein and antibody arrays // Nat. Rev. Drug Discovery. – 2006. – V. 5. – P. 310–321. – doi: 10.1038/nrd2006.

9. Vostrikova N.L., Chernukha I.M. Identification of tissue-specific proteins and peptides forming innovative meat products corrective properties to confirm authenticity of meat raw materials // Foods Raw Mater. – 2018. – V. 6, No 1. – P. 201–209. – doi: 10.21603/2308-4057-2018-1-201-209.

10. Вострикова Н.Л., Чернуха И.М., Хвостов Д.В. Методологические аспекты идентификации тканеспецифических белков и пептидов, формирующих корригирующие свойства инновационных мясных продуктов // Теория и практика переработки мяса. – 2018. – Т. 3, № 3. – C. 36–55. – doi: 10.21323/2414-438X-2018-3-3-36-55.

Поступила в редакцию

02.10.18

Хвостов Даниил Владиславович, младший научный сотрудник лаборатории «Научно-методи­ческих работ, биологических и аналитических исследований»

Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН

ул. Талалихина, д. 26, г. Москва, 109316, Россия

E-mail: d.hvostov@fncps.ru

Вострикова Наталья Леонидовна, доктор технических наук, заведующий лабораторией «Научно-методические работы, биологические и аналитические исследования»

Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН

ул. Талалихина, д. 26, г. Москва, 109316, Россия

E-mail: n.vostrikova@fncps.ru

Чернуха Ирина Михайловна, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник Экспериментальной клиники-лаборатории биологически активных веществ животного происхождения

Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН

ул. Талалихина, д. 26, г. Москва, 109316, Россия

E-mail: imcher@inbox.ru

Куликовский Андрей Владимирович, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории научно-методических работ биологических и аналитических исследований

Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН

ул. Талалихина, д. 26, г. Москва, 109316, Россия

E-mail: a.kulikovskii@fncps.ru

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.