Dissecting the Mechanism of Antifungal Drug Action by GC/Q-TOF
Postery | 2012 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Metabolické profilování sterolů u kvasinek poskytuje detailní pohled na mechanismy účinku antifungálních látek. Precizní stanovení koncentrací meziproduktů v biosyntetické dráze ergosterolu umožňuje odhalit specifické enzymové cíle nových léčiv. Tento přístup spojuje výhody cílené a necílené analýzy při vysokém rozlišení hmotnostní spektrometrie, čímž se zvyšuje citlivost a specifičnost detekce.
Studie si klade za cíl validovat GC/Q-TOF platformu pro sledování změn metabolitů sterolů v Saccharomyces cerevisiae po ošetření různými antifungálními látkami. Jako modelové sloučeniny byly použity známé inhibitory terbinafinu a flukonazolu, dále pak potenciální nové sloučeniny (NCE 1181-0519) a přírodní terpen Totarol. Studie kombinuje cílené měření klíčových meziproduktů dráhy ergosterolu s necílenou analýzou neznámých akumulovaných sterolů.
Vzorky divokého kmenů kvasinek byly ošetřeny koncentracemi inhibitorů s inhibicí růstu ~10 %. Lipidy extrahovány Folchovou metodou, derivatizovány oximation hydroxyaminy a silylací MSTFA+1 % TMCS. GC/Q-TOF měření probíhalo v plném skenu EI a cíleném MS/MS na potvrzení struktur nových metabolitů. Data byly zpracována dekonvolucí chromatogramů, kvantifikací a multivariační analýzou pro identifikaci významně změněných sloučenin.
Targeted přístup potvrdil akumulaci squalenu po léčbě terbinafinem a lanosterolu po flukonazolu. Necílená analýza odhalila nadbytek 14α-methylových sterolů, které běžně v kvasinkách nejsou detekovány. U NCE 1181-0519 byl významně akumulován 4,4-dimethyl-8,24-cholestadienol a potlačeny následující meziprodukty, což ukazuje na specifickou inhibici enzymu Erg25. Totarol vedl k hromadění 4α-carboxy-4β-methyl-5α-cholesta-8,24-dienolu, indikujícímu cíl Erg26. Strukturální potvzení metabolitů proběhlo pomocí MS/MS produkt-ion spectrum a MSC nástroje.
Integrace metabolického profilování s genetickými screeny (HIP) může dále zpřesnit mapování mechanismů účinku. Další vývoj směřuje k vyššímu rozlišení iontových reakcí, kvantitativnímu zobrazovacímu MS a automatizované interpretaci dat pomocí umělé inteligence. Rozšíření analýzy na další patogenní kvasinky a plísně otevírá nové cíle pro antifungální terapii.
GC/Q-TOF metabolické profilování sterolů v kvasinkách prokázalo schopnost rychle a spolehlivě určit enzymové cíle antifungálních látek. Kombinace cíleného a necíleného přístupu spolu s pokročilou datovou analýzou poskytuje komplexní pohled na změny v biosyntéze ergosterolu a podporuje vývoj nových terapeutik.
Folch J., Lees M., Stanley G.H.S. J Biol Chem, 1957, 226, 497.
Aronova S. et al., ASMS 2012, Poster Th602.
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/Q-TOF
ZaměřeníMetabolomika, Klinická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Metabolické profilování sterolů u kvasinek poskytuje detailní pohled na mechanismy účinku antifungálních látek. Precizní stanovení koncentrací meziproduktů v biosyntetické dráze ergosterolu umožňuje odhalit specifické enzymové cíle nových léčiv. Tento přístup spojuje výhody cílené a necílené analýzy při vysokém rozlišení hmotnostní spektrometrie, čímž se zvyšuje citlivost a specifičnost detekce.
Cíle a přehled studie / článku
Studie si klade za cíl validovat GC/Q-TOF platformu pro sledování změn metabolitů sterolů v Saccharomyces cerevisiae po ošetření různými antifungálními látkami. Jako modelové sloučeniny byly použity známé inhibitory terbinafinu a flukonazolu, dále pak potenciální nové sloučeniny (NCE 1181-0519) a přírodní terpen Totarol. Studie kombinuje cílené měření klíčových meziproduktů dráhy ergosterolu s necílenou analýzou neznámých akumulovaných sterolů.
Použitá instrumentace
- GC: Agilent 7890 s kolonkou HP-5 MS UI (30 m, 0,25 mm ID, film 0,25 µm)
- MS: Agilent 7200 Series Q-TOF v režimu EI, rozsah 50–600 m/z
- Software: MassHunter Quantitative a Unknowns Analysis, Mass Profiler Professional, NIST11 knihovna, Molecular Structure Correlator
Použitá metodika
Vzorky divokého kmenů kvasinek byly ošetřeny koncentracemi inhibitorů s inhibicí růstu ~10 %. Lipidy extrahovány Folchovou metodou, derivatizovány oximation hydroxyaminy a silylací MSTFA+1 % TMCS. GC/Q-TOF měření probíhalo v plném skenu EI a cíleném MS/MS na potvrzení struktur nových metabolitů. Data byly zpracována dekonvolucí chromatogramů, kvantifikací a multivariační analýzou pro identifikaci významně změněných sloučenin.
Hlavní výsledky a diskuse
Targeted přístup potvrdil akumulaci squalenu po léčbě terbinafinem a lanosterolu po flukonazolu. Necílená analýza odhalila nadbytek 14α-methylových sterolů, které běžně v kvasinkách nejsou detekovány. U NCE 1181-0519 byl významně akumulován 4,4-dimethyl-8,24-cholestadienol a potlačeny následující meziprodukty, což ukazuje na specifickou inhibici enzymu Erg25. Totarol vedl k hromadění 4α-carboxy-4β-methyl-5α-cholesta-8,24-dienolu, indikujícímu cíl Erg26. Strukturální potvzení metabolitů proběhlo pomocí MS/MS produkt-ion spectrum a MSC nástroje.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá identifikace cílových enzymů v dráze ergosterolu
- Možnost screeningu nových chemických i přírodních látek
- Vysoká citlivost a rozlišení umožňující odhalit vzácné a biologicky nestabilní meziprodukty
Budoucí trendy a možnosti využití
Integrace metabolického profilování s genetickými screeny (HIP) může dále zpřesnit mapování mechanismů účinku. Další vývoj směřuje k vyššímu rozlišení iontových reakcí, kvantitativnímu zobrazovacímu MS a automatizované interpretaci dat pomocí umělé inteligence. Rozšíření analýzy na další patogenní kvasinky a plísně otevírá nové cíle pro antifungální terapii.
Závěr
GC/Q-TOF metabolické profilování sterolů v kvasinkách prokázalo schopnost rychle a spolehlivě určit enzymové cíle antifungálních látek. Kombinace cíleného a necíleného přístupu spolu s pokročilou datovou analýzou poskytuje komplexní pohled na změny v biosyntéze ergosterolu a podporuje vývoj nových terapeutik.
Reference
Folch J., Lees M., Stanley G.H.S. J Biol Chem, 1957, 226, 497.
Aronova S. et al., ASMS 2012, Poster Th602.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Elucidation of Antifungal Drug Action by High Resolution GC/MS
2013|Agilent Technologies|Postery
Elucidation of Antifungal Drug Action by High Resolution GC/MS PITTCON 2012 THURS 2520-3 Jennifer Gushue, 1Sofia Aronova, 1Stephan Baumann, 2Manhong Wu, 3Bob St. Onge, 3Sundari Suresh, 3Ron Davis and 2Gary Peltz 1Agilent Technologies, Santa Clara, CA, Stanford University Departments of…
Klíčová slova
yeast, yeastpathway, pathwayergosterol, ergosterolbiosynthesis, biosynthesisantifungal, antifungalsterols, sterolsnce, ncesterol, sterolprofiling, profilingtotarol, totarolmetabolic, metabolicintermediates, intermediatesaccumulated, accumulatedfolch, folchhip
Metabolic Profiling of Yeast Sterols Using the Agilent 7200 Series GC/Q-TOF System
2012|Agilent Technologies|Aplikace
Metabolic Profiling of Yeast Sterols Using the Agilent 7200 Series GC/Q-TOF System Application Note Metabolomics Authors Abstract Manhong Wu, Robert St. Onge, Metabolic profiling of yeast sterols to precisely determine enzymatic targets for new potential antifungal drugs was performed using…
Klíčová slova
ergosterol, ergosterolantifungal, antifungalzymosterol, zymosterolsqualene, squalenelanosterol, lanosteroltotarol, totarolfluconazole, fluconazoleaccumulated, accumulatedmetabolites, metabolitesterbinafine, terbinafineyeast, yeastbiosynthesis, biosynthesissterols, sterolsuntargeted, untargetedmass
Comprehensive 2D GC with Dual Mass Spectrometry / Flame Ionization Detection for the Analysis of the Milk Unsaponifiable Lipid Fraction
2015|Shimadzu|Aplikace
C146-E254 Technical Report Comprehensive 2D GC with Dual Mass Spectrometry / Flame Ionization Detection for the Analysis of the Milk Unsaponifiable Lipid Fraction GC×GC analysis of the unsaponifiable fraction of milk lipids Simona Salivo1, Peter Q. Tranchida1, Paola Dugo1, 2,…
Klíčová slova
unsaponifiable, unsaponifiabledihydrolanosterol, dihydrolanosterollathosterol, lathosterolmilk, milkfraction, fractiondesmosterol, desmosterollanosterol, lanosterolcampesterol, campesterolcholesterol, cholesteroltocopherol, tocopherollipids, lipidscoprostanol, coprostanolfolch, folchbuffalo, buffalophytosterols
Agilent 7200B Series GC/Q-TOF
2014|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Agilent 7200B Series GC/Q-TOF RESOLVE YOUR MOST CHALLENGING APPLICATIONS THE AGILENT 7200B SERIES GC/Q-TOF RESOLVE YOUR SEARCH FOR BOTH TARGETS AND UNKNOWNS Agilent 7200B Series GC/Q-TOF: expanding on the world’s leading GC/Q-TOF The Agilent 7200B GC/Q-TOF provides enhanced capabilities with:…
Klíčová slova
nad, nadmass, massagilent, agilenttof, tofaccurate, accurateyour, youraxis, axisspectra, spectraion, ionyou, younadp, nadpindustry, industryapplications, applicationsunknown, unknownions