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INTRODUCTION 2018年米国質量分析学会(ASMS)でローンチされた低分子解析用 ソフトウェアThermo Scientific™ Compound Discoverer™ 3.0の新 機能についてご紹介します。 2 mzLogicによる解析結果例 Thermo Fisher Scientific • 3-9 Moriya-cho, Kanagawa-ku • Yokohama, Kanagawa 221-0022 • www.thermofisher.com 武川 泰啓 サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社 CMDアプリケーション部 Compound Discoverer 3.0 Software:新機能のご紹介 mzLogic analysis tool ChemSpider TM (MS 1 検索)サーチでヒットした膨大な化合物群を、 mzCloud TM Similarityサーチ(MS 2 MS 3 検索)でヒットしたフラグメント の部分構造と照合し、共通の部分構造を見つけ、スコアリング(ランキン グ)を行うツールです。 Stable Isotope Labeling (“metabolic flux analysis”) 13 Cなどの安定同位体で標識したサンプルから標識割合を計算する 機能が追加され代謝フラックス解析が可能となりました。また、 Compound Discoverer の化合物同定機能を利用することで、ノン ターゲットでの解析が可能です。 New features mzLogic TM analysis tool Stable isotope labeling (“metabolic flux analysis”) Metabolika TM pathways Interactive heat map with hierarchical clustering Workflow reprocessing mzVault TM 2.1 – create spectral libraries from CD results Mass List editor – include chemical structures 1 mzLogicの概要 下図の結果では、ChemSpiderサーチで441種もの候補化合物がリ ストアップされてしまいますが、mzLogic解析を行うことで、正しい構 造式が2位にランクされています。またランク1位の構造式も水酸基の 結合位置が異なる異性体であり、構造類似性の高い構造式が上位 にランキングされています。 0 10 20 30 40 50 60 70 1 18 35 52 69 86 103 120 137 154 171 188 205 222 239 256 273 290 307 324 341 358 375 392 409 426 441 putative candidates for identification (ChemSpider Search) mzLogic analysis tool Correct structure ranked 2 nd Curated spectral library HCD/CID/MS n 2.8 million spectra mzLogic Score No. of Candidates Automatically calculates mzLogic score for all ChemSpider hits and rank order putative database results mzLogic analysis view for a selected compound 3 mzLogic解析結果画面 Workflow reprocessing Workflowの選択したnode部分だけを再解析することが可能となり、 より使い勝手が良くなりました。 Mass List editor Mass Listに構造式を入力することが可能になりました。E&Lのマスリ スト(約1750化合物)では構造式が入力済みのマスリストがプレインス トールされ、FIShスコアリング(フラグメント解析)を即時実行することも 可能になりました。また、約6500種類の構造式を含むフラボノイドのマ スリストが新たに追加されました。 modified from Bueschl et. al. Analytical Chemistry 2017 Detect labeled compounds Exchange rate for each isotopologue in each sample Elemental composition and ID based on unlabeled reference sample 4 代謝フラックス解析の概要 Total exchange rate for this compound reported for each sample 5 代謝フラックス解析結果画面 Metabolika Pathways KEGG TM BioCyc TM に加え、Metabolikaパスウェイが新たに加わり ました。Metabolika Pathwayではパスウェイを追加・編修することも 可能です。また、パスウェイ上に質量分析データ(面積値やフラックス 解析結果)を表示することが可能です。 Untargeted Analysis: CD3.0 automatically detects labeled compounds (isotopologues) based on formulas of unlabeled compounds found in reference file(s) 13 C SIL data courtesy of Gary Patti, Washington University Metabolika : set of 378 metabolic pathways, directly integrated into CD Qualitative Flux Analysis Interactive heatmap with hierarchical clustering PCAVolcano plot, PLS-DAに加え、質量分析データとシームレスに 連動した階層クラスター解析とヒートマップ表示が可能になりました。 Samples Compounds Clustering for Samples Clustering for Compounds Create a spectral library of known unknowns mzVault 2.1 Compound Discovererで得られた結果を直接mzVault(スペクトルラ イブラリ構築が可能なソフトウェア)へエクスポートすることが可能とな り、スペクトルライブラリの構築が容易になりました。 Structural candidates with mzLogic score Highlights common substructure with similar structures in mzCloud Statistical data can be overlaid onto the pathway 6 Metabolika パスウェイの表示画面 Exchange rate/file can be displayed on Metabolika Pathways Select individual nodes for reprocessing 7 階層クラスター解析とヒートマップ表示例 8 Workflow reprocessingの例 9 新しいMassListの表示例とFISh annotation MS/MS 10 Compound discovererからmzVaultへのエクスポート例 TRADEMARKS/LICENSING © 2018 Thermo Fisher Scientific Inc. 無断複写・転写を禁じます。 ここに記載されている会社名、製品名は各社の商標または登録商標です。

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Page 1: Compound Discoverer 3.0 Software:新機能のご紹介...Thermo Fisher Scientific • 3-9 Moriya-cho, Kanagawa-ku • Yokohama, Kanagawa 221-0022 • 武川泰啓 サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社CMDアプリケーション部

INTRODUCTION

2018年米国質量分析学会(ASMS)でローンチされた低分子解析用ソフトウェアThermo Scientific™ Compound Discoverer™ 3.0の新機能についてご紹介します。

図2 mzLogicによる解析結果例

Thermo Fisher Scientific • 3-9 Moriya-cho, Kanagawa-ku • Yokohama, Kanagawa 221-0022 • www.thermofisher.com

武川 泰啓サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社 CMDアプリケーション部

Compound Discoverer 3.0 Software:新機能のご紹介

mzLogic analysis tool

ChemSpiderTM(MS1検索)サーチでヒットした膨大な化合物群を、mzCloudTMのSimilarityサーチ(MS2、MS3検索)でヒットしたフラグメントの部分構造と照合し、共通の部分構造を見つけ、スコアリング(ランキング)を行うツールです。

Stable Isotope Labeling (“metabolic flux analysis”)13Cなどの安定同位体で標識したサンプルから標識割合を計算する機能が追加され代謝フラックス解析が可能となりました。また、Compound Discovererの化合物同定機能を利用することで、ノンターゲットでの解析が可能です。

New features● mzLogicTM analysis tool

● Stable isotope labeling (“metabolic flux analysis”)

● MetabolikaTM pathways

● Interactive heat map with hierarchical clustering

● Workflow reprocessing

● mzVaultTM 2.1 – create spectral libraries from CD results

● Mass List editor – include chemical structures

図1 mzLogicの概要

下図の結果では、ChemSpiderサーチで441種もの候補化合物がリストアップされてしまいますが、mzLogic解析を行うことで、正しい構造式が2位にランクされています。またランク1位の構造式も水酸基の

結合位置が異なる異性体であり、構造類似性の高い構造式が上位にランキングされています。

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441 putative candidates for identification(ChemSpider Search)

mzLogic analysis tool

Correct structure ranked 2nd

Curated spectral library HCD/CID/MSn

2.8 million spectra

mzL

ogic

Sco

re

No. of Candidates

Automatically calculates mzLogicscore for allChemSpider hits and rank order putative database results

mzLogic analysis view for a selected compound

図3 mzLogic解析結果画面

Workflow reprocessingWorkflowの選択したnode部分だけを再解析することが可能となり、より使い勝手が良くなりました。

Mass List editorMass Listに構造式を入力することが可能になりました。E&Lのマスリスト(約1750化合物)では構造式が入力済みのマスリストがプレインストールされ、FIShスコアリング(フラグメント解析)を即時実行することも可能になりました。また、約6500種類の構造式を含むフラボノイドのマスリストが新たに追加されました。

modified from Bueschl et. al. Analytical Chemistry 2017

Detect labeled compounds

Exchange rate for each isotopologue in

each sample

Elemental composition and ID based on unlabeled reference sample

図4 代謝フラックス解析の概要

Total exchange rate for this compound reported for each

sample

図5 代謝フラックス解析結果画面

Metabolika PathwaysKEGGTM、BioCycTMに加え、Metabolikaパスウェイが新たに加わりました。Metabolika Pathwayではパスウェイを追加・編修することも

可能です。また、パスウェイ上に質量分析データ(面積値やフラックス解析結果)を表示することが可能です。

Untargeted Analysis: CD3.0 automatically detects labeled compounds (isotopologues) based on formulas of unlabeled compounds found in reference file(s)

13C SIL data courtesy of Gary Patti, Washington University

Metabolika : set of 378 metabolic pathways, directly integrated into CD

Qualitative Flux Analysis

Interactive heatmap with hierarchical clusteringPCA、Volcano plot, PLS-DAに加え、質量分析データとシームレスに連動した階層クラスター解析とヒートマップ表示が可能になりました。

Samples

Co

mp

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nd

s

Clustering for Samples

Clustering for Compounds

Create a spectral library of known unknowns

mzVault 2.1Compound Discovererで得られた結果を直接mzVault(スペクトルライブラリ構築が可能なソフトウェア)へエクスポートすることが可能となり、スペクトルライブラリの構築が容易になりました。

Structural candidates with mzLogic score

Highlights common substructure with similar structures in mzCloud

Statistical data can be overlaid onto the pathway

図6 Metabolika パスウェイの表示画面

Exchange rate/file can be displayed on Metabolika Pathways

Select individual nodes for reprocessing

図7 階層クラスター解析とヒートマップ表示例

図8 Workflow reprocessingの例

図9 新しいMassListの表示例とFISh annotation 例

MS/MS

図10 Compound discovererからmzVaultへのエクスポート例

TRADEMARKS/LICENSING© 2018 Thermo Fisher Scientific Inc. 無断複写・転写を禁じます。

ここに記載されている会社名、製品名は各社の商標または登録商標です。