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MetaboScapeは、ノンターゲットメタボロミクスに新たな評価基準を提供します

メタボロームは、生化学的経路において最後に発現する物質です。 これは、すべての細胞プロセスを経て代謝産物のすべてを指すため、非常に多様な構造クラスを持つことといなります。
代謝産物組成の時間的および空間的変化は、ゲノム、転写活性およびプロテオームレベルでの相互作用の結果(表現型)が反映されます。 したがって、この現象を研究することは、例えば、 疾患、治療法または環境における人体への影響など、多くの事象の根源を解明することにつながります。

ターゲットメタボロミクスの目的は、特定の生理学的状態に特徴的な低分子バイオマーカーを包括的にプロファイリングすることです。このターゲットメタボロミクスにおいて重要なことは、摂動または疾患にともなって変化する化合物を迅速に特定し、同定することです。

BrukerCompass®TASQ™2.0ソフトウェアと併せてご利用いただけば、ターゲット化合物のバリデーションおよびノンターゲットメタボロミクスの両方をサポートできます。 つまりこれらを用いることで、一つのデータセットで生化学的パスウェイにおけるターゲット分析に2倍の研究成果がもたらされます。

特徴抽出のための強力なT-ReX(Time aligned region complete eXtraction)アルゴリズム

MetaboScape 4.0は、BrukerのLC-QTOF-MS / MS、GC-APCI-QTOF、LC-TIMS-MSおよびMRMSシステムからのデータを補完的に処理することができます。

 

  • T-ReX 2D: FIA-MRMS data for ‘MetaboTyping’
  • T-ReX 3D: LC-MS data e.g. from the Phenomics Workhorse
  • T-ReX 4D: LC-TIMS-MS data from timsTOF

既知化合物のスペクトルライブラリー

新しくリリースされたBruker HMDB Metabolite Library 2.0、MetaboBASE Personal Library 2.0またはMetaboBASE Plant Libraryを使用することで、ライブラリー検索に対する信頼性を高めることができます。

ライブラリー詳細

 

データ品質に関する重要な5つの基準は、「Annotation Quality Scoring」アイコンにより自動的に照合され、視覚的に表示されます。

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未知の化合物の同定

ノンターゲットメタボロミクスの評価基準おいて検出された成分は、自動で構造組成を表示し、MetFrag in silicoによるフラグメンテーションパターンの診断結果から候補化合物をアノテートします。 この結果は、パスウェイマッピングを介して生物学的状況と照合することができます。

MetaboScape 4.0のその他の新機能:

  • 大量のサンプルバッチ処理(1000回以上の注入)
  • FIA-MRMSアプローチを用いた高スループットフェノミクス(200サンプル/日以上)
  • 4Dフィーチャファインダ(T-ReX 4D)は、timsTOFデータから衝突断面積を抽出します
  • リピドミクスの新しいワークフロー:SimLipid™(PREMIER Biosoftのサードパーティ製ソフトウェア)に測定結果をエクスポートしての解析。
  • 脂質構造の理論CCS値の計算
  • 理論計算プロセスで求められた同位体パターンに基づく組成推定

FIA-MRMS ‘MetaboTyping’

クロマトグラフィーを使用しないMRMSワークフローは、フェノミクス研究における時間のかかるクロマトグラフィーを省略することにより、より高いサンプルスループットを実現します。 LC-MS分析によって容易に検出できない化合物にアクセス可能であり、ターゲットおよびノンターゲットメタボロミクスアプローチをも可能にします。 MetaboScapeのT-ReX 2Dによるデータ抽出は、FIA MRMSデータの自動アノテーションの信頼性を提供します。 新しいscimaX MRMSシステムは、100万以上の質量分解能と0.2 ppm未満の質量精度といった非常に優れたスペックを発揮することができます。 さらに同位体パターンの正確さは、イオンの組成推定に利用することを可能にします。 これは、ノンターゲットメタボロミクスの成分分析において、信頼性の高い新たな解析手段を加えます。

Learn more about Technical Details

高分解能精密質量LC-MSデータから生物学的洞察 - MetaboScapeワークフロー

BrukerのMetaboScapeを使用すると、Instant Expertise™ルーチンを使用してUHR-QqTOF装置にて取得されたLC-MS / MSデータから、代謝物マーカーを迅速に同定し、生物学的背景に合わせたパスウェイマッピングにセットすることができます。

  • 高度なT-Rex 3Dアルゴリズムを使用してすべての関連情報を抽出して結合する
  • PCA、t-test、ANOVA、PLS、バケット相関分析など、あらゆる統計処理を用いて、複雑なデータセットの関連情報にすばやくフォーカスする
  • 既知の標的化合物を自動的に同定し、未知の化合物にシームレスにアノテーションを付ける
  • 同定された代謝物のパスウェイマッピング作成し、生物学的背景とLC-QTOF-MS / MSから取得されたデータを照合する

 

 

 

仮説と実験設計 - フルスキャン高分解能LC-QTOF-MS / MSデータ取得

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ノンターゲットデータ抽出

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すべての関連情報を抽出し統合 – T-ReX

新しいT-ReX 3D(Time aligned region Complete eXtractionアルゴリズム)は、非常に複雑なLC-MS / MSデータセットからでも、関連するすべての情報を自動的に抽出します。LC-MS実行間のクロマトグラフシフトが発生しても単一化合物に帰属する同位体、電荷状態、付加イオン、フラグメント、 非直線リテンションタイムアライメントなどの成分情報の一貫性を保証します。

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データプロセッシング

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実験デザインに合うように洗練されたバケット作成、フィルタリング、スケーリング、正規化

T-ReX 3Dによる領域完全抽出は、LC-MS / MSデータ取得に続いて実施される統計解析において重要な要素であるため、バケット表に「0」が繰り返されるような見逃しが起きないようなシステムになっています。 さまざまなフィルタリング、正規化、スケーリングのオプションが、大規模なメタボロミクス研究の前提条件であるデータ処理ツールのセットをより良いものにします。

複製解除/既知ID

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既知の化合物の自動同定

メタボロミクスデータの生物学的背景を完全に理解するためには、de-replicationと呼ばれる操作が不可欠です。 PositiveモードおよびNegativeモードで得られた相補的な情報を組み合わせることにより、より深い洞察が得られます。 IDの信頼性は、ユーザー定義可能なしきい値レベルと達成された「アノテーション品質」のグラフ表示に基づいて、保持時間、正確な質量、同位体パターン情報、およびMS / MSスペクトルライブラリスペクトルをマッチングすることによって得られます。

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統計

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複雑なデータセット内の関連情報を素早く識別

あらゆる統計処理を用いると、得られたデータをすぐにデータセット内の関連情報にフォーカスすることができます。「 統計」には、PCA、t-test、ANOVA、PLS、およびバケット相関分析とを統合した専用ビューがあります。

未知ID

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シームレスな化合物アノテーション

自動化された分子式表示により未知化合物のアノテーションを実施し、さらに公開データベース照会および構造候補のインシリコ-フラグメンテーションによる構造決定を行います。

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パスウェイマッピング

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結果を生物学背景と照合

MetaboScapeを用いて代謝物パスウェイマップ上に同定された代謝物をマッピングすれば、実験データを生物学的に関連付けることができます。 これは、検証された研究課題につながるか、あるいは新たな仮説を導くかもしれません。

For Research Use Only. Not for Use in Clinical Diagnostic Procedures.