Direct tandem mass spectrometry reveals limitations in protein profiling experiments for plasma biomarker discovery

Journal of Proteome Research

Volumn 4, Issue 3, 2005, Pages 972-981

  Koomen, John M ^a   Li, Donghui ^a   Xiao, Lian Chun ^b   Liu, Thomas C ^a,b   Coombes, Kevin R ^b   Abbruzzese, James ^a   Kobayashi, Ryuji ^a  

^a UNIVERSITY OF TEXAS   (United States)

^b UNIVERSITY OF TEXAS MD ANDERSON CANCER CENTER   (United States)

Author keywords

Low molecular weight plasma proteome; MALDI TOF TOF mass spectrometry

Indexed keywords

ALBUMIN; ALPHA 1 ANTITRYPSIN; ALPHA 2 ANTIPLASMIN; AMINOPEPTIDASE; APOLIPOPROTEIN A1; APOLIPOPROTEIN A4; APOLIPOPROTEIN C1; APOLIPOPROTEIN C2; BIOLOGICAL MARKER; CARBOXYPEPTIDASE; CLUSTERIN; COMPLEMENT COMPONENT C1; COMPLEMENT COMPONENT C3; COMPLEMENT COMPONENT C4; FIBRINOGEN; FIBRINOGEN ALPHA; FIBRINOGEN BETA; HAPTOGLOBIN; HIGH MOLECULAR WEIGHT KININOGEN; PLASMA PROTEIN; PLASMIN; PREALBUMIN; PROTEINASE INHIBITOR; PROTEOME; THROMBIN; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; BLOOD CLOTTING; CLINICAL ARTICLE; COMPLEMENT ACTIVATION; CONTROLLED STUDY; ENZYME ACTIVITY; HUMAN; HUMAN EXPERIMENT; LIQUID CHROMATOGRAPHY; MATRIX ASSISTED LASER DESORPTION IONIZATION TIME OF FLIGHT MASS SPECTROMETRY; MOLECULAR WEIGHT; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN ANALYSIS; PROTEIN DEGRADATION; SEQUENCE ANALYSIS; TANDEM MASS SPECTROMETRY;

BIOLOGICAL MARKERS; BLOOD COAGULATION; BLOOD PROTEINS; CARRIER PROTEINS; CASE-CONTROL STUDIES; COMPLEMENT ACTIVATION; HUMANS; PANCREATIC NEOPLASMS; PEPTIDE FRAGMENTS; PEPTIDE HYDROLASES; PROTEASE INHIBITORS; PROTEOMICS; SPECTROMETRY, MASS, MATRIX-ASSISTED LASER DESORPTION-IONIZATION;

EID: 20844448187     PISSN: 15353893     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/pr050046x     Document Type: Article

References (90)

1. Petricoin, E. F.; Ardekani, A. M.; Hitt, B. A.; Levine, P. J.; Fusaro, V. A.; Steinberg, S. M.; Mills, G. B.; Simone, C.; Fishman, D. A.; Kohn, E. C.; Liotta, L. A. Lancet 2002, 359, 572-577.
2. Conrads, T. P.; Fusaro, V. A.; Ross, S.; Johann, D.; Rajapakse, V.; Hitt, B. A.; Steinberg, S. M.; Kohn, E. C.; Fishman, D. A.; Whitely, G.; Barrett, J. C.; Liotta, L. A.; Petricoin, III, E. F.; Veenstra, T. D. Endocr. Relat. Cancer 2004, 11, 163-178,
3. Zhang, Z.; Bast, R. C., Jr.; Yu, Y.; Li, J.; Sokoll, L. J.; Rai, A. J.; Rosenzweig, J. M.; Cameron, B.; Wang, Y. Y.; Meng, X-Y.; Berchuck, A.; van Haaften-Day, C.; Hacker, N. F.; de Bruijn, H. W. A.; van der Zee, A. G. J.; Jacobs, I. J.; Fung, E. T.; Chan, D. W. Cancer Res. 2004, 64, 5882-5890.
4. Sidransky, D.; Irizarry, R.; Califano, J. A.; Li, X.; Ren, H.; Benoit, N.; Mao, L. J. Natl. Cancer Inst. 2003, 95, 1711-1717.
5. Howard, B. A.; Wang, M. Z.; Campa, M. J.; Corro, C.; Fitzgerald, M. C.; Patz, E. F., Jr. Proteomics 2003, 3, 1720-1724.
6. Villanueva, J.; Philip, J.; Entenberg, D.; Chaparro, C. A.; Tanwar, M. K.; Holland, E. C.; Tempst, P. Anal. Chem. 2004, 76, 1560-1570.
7. Koomen, J. M.; Zhao, H.; Li, D.; Abbruzzese, J.; Baggerly, K.; Kobayashi, R. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2004, 18, 2537-2548.
8. Koomen, J. M.; Shih, L. N.; Coombes, K. R.; Li, D.; Xiao, L.-C.; Fidler, I. J.; Abbruzzese, J. L.; Kobayashi, R. Clin. Cancer Res. 2005, 11, 1110-1118.
9. Nedelkov, D.; Tubbs, K. A.; Niederkofler, E. E.; Kiernan, U. A.; Nelson, R. W. Anal. Chem. 2004, 76, 1733-1737.
10. Johnson, K. L.; Mason, C. J.; Muddiman, D. C.; Eckel, J. E. Anal. Chem. 2004, 76, 5097-5103.
11. Marshall, J.; Kupchak, P.; Zhu, W.; Yantha, J.; Vress, T.; Furesz, S.; Jacks, K.; Smith, C.; Kireeva, I.; Zhang, R.; Takahashi, M.; Stanton, E.; Jackowski, G. J. Proteome Res. 2003, 2, 361-372.
12. Diamandis, E. P. J. Natl. Cancer Inst. 2004, 96, 353-356.
13. Diamandis, E. P. Mass spectrometry as a diagnostic and a cancer biomarker discovery tool: opportunities and potential limitations. Mol. Cell. Proteomics 2004, 3, 367-378.
14. Tirumalai, R. S.; Chan, K. C.; Prieto, D. A.; Issaq, H. J.; Conrads, T. P.; Veenstra, T. D. Mol. Cell. Proteomics 2003, 2, 1096-1103.
15. Harper, R. G.; Workman, S. R.; Schuetzner, S.; Timperman, A. T.; Sutton, J. N. Electrophoresis 2004, 25, 1299-1306.
16. Kelleher, N. L.; Lin, H. Y.; Valaskovic, G. A.; Aaserud, D. J.; Fridrickson. E. K.; McLafferty, F. W. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 806-812.
17. Mortz, E.; O'Connor, P. B.; Roepstorff, P.; Kelleher, N. L.; Wood, T. D.; McLafferty, F. W.; Mann, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 8264-8267.
18. Reid, G. E.; McLuckey, S. A. J. Mass Spectrom. 2002, 37, 663-675.
19. Rai, D. K.; Green, B. N.; Landin, B.; Alvelius, G.; Griffiths, W. J. J. Mass Spectrom. 2004, 39, 289-294.
20. Yergey, A. L.; Coorssen, J. R.; Backlund, P. S.; Blank, P. S.; Humphrey, G. A.; Zimmerburg, J.; Campbell, J. M.; Vestal, M. L. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2002, 13, 784-791.
21. El Filali, Z.; Hornshaw, M.; Smit, A. B.; Li, K. W. Anal. Chem. 2003, 75, 2996-3000.
22. Li, L.; Kelley, W. P.; Billimoria, C. P.; Christie, A. E.; Pulver, S. R.; Sweedler, J. V.; Marder, E. J. Neurochem. 2003, 87, 642-656.
23. Li, K. W.; Hoek, R. M.; Smith, F.; Jimenez, C. R.; van der Schors, R. C.; van Veelen, P. A.; Chen, S.; van der Greef, J.; Parish, D. C, et al. J. Biol. Chem. 1994, 269, 30288-30292.
24. Lin, M.; Campbell, J. M.; Mueller, D. R.; Wirth, U. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2003, 17, 1809-1814.
25. Vestal, M.; Juhasz, P. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1998, 9, 892-911.
26. Clauser, K. R.; Baker, P.; Burlingame, A. L. Anal. Chem. 1999, 71, 2871-2882.
27. Tabb, D. L.; Huang, Y.; Wysocki, V. H.; Yates, J. R. Anal. Chem. 2004, 76, 1243-1248.
28. Loo, J. A.; Edmonds, C. G.; Smith, R. D. Anal. Chem. 1993, 65, 425-438.
29. Breci, L. A.; Tabb, D. L.; Yates, J. R.; Wysocki, V. H. Anal. Chem. 2003, 75, 1963-1971.
30. Yu, W.; Vath, J. E.; Huberty, M. C.; Martin, S. A. Anal. Chem. 1993, 65, 3015-3023.
31. Tabb, D. L.; Smith, L. L.; Breci, L. A.; Wysocki, V. H.; Lin, D.; Yates, J. R. Anal. Chem. 2003, 75, 1155-1163.
32. Bailey, T. H.; Laskin, J.; Futrell, J. H. Int. J. Mass Spectrom. 2003, 222, 313-327.
33. Tsaprailis, G.; Nair, H.; Zhong, W.; Kuppanan, K.; Futrell, J. H.; Wysocki, V. H. Anal. Chem. 2004, 76, 2083-2094.
34. Huang, Y.; Wysocki, V. H.; Tabb, D. L.; Yates, J. R. Int. J. Mass Spectrom. 2002, 219, 233-244.
35. Tsaprailis, G.; Somogyi, A.; Nikolaev, E. N.; Wysocki, V. H. Int. J. Mass Spectrom. 2000, 195/196, 467-479.
36. Shuetz, F.; Kapp, E. A.; Simpson, R. J.; Speed, T. P. Biochem. Soc. Transact. 2003, 31, 1479-1483.
37. Ryan, J. W.; Chung, A. Y.; Nearing, J. A.; Valido, F. A.; Shun-Cun, C.; Berryer, P. Anal. Biochem. 1993, 210, 27-33.
38. Neill, E. K.; Stewart, R. J.; Schneider, M. M.; Nesheim, M. E. Anal. Biochem. 2004, 330, 332-341.
39. Tokioka-Terao, M.; Hiwada, K.; Kokubu, T. Enzyme 1984, 32, 65-75.
40. Hasegawa, N.; Sasaki, S. Thromb. Res. 1989, 54, 595-602.
41. Ward, P. E.; Benter, I. F.; Dick, L.; Wilk, S. Biochem. Pharmacol. 1990, 40, 1725-1732.
42. Brummel, K. E.; Butenas, S.; Mann, K. G. J. Biol. Chem. 1999, 274, 22862-22870.
43. Ebert, R. F.; Bell, W. R. Anal. Biochem. 1985, 148, 70-78.
44. Eckhardt, T.; Nossel, H. L.; Hurlet-Jensen, A.; La Gamma, K. S.; Owen, J.; Auerbach, M. J. Clin. Invest. 1981, 67, 809-816.
45. Kuoppala, A.; Lindstedt, K. A.; Saarinen, J.; Kovanen, P. T.; Kokkonen, J. O. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2000, 278, H1069-1074.
46. van Hensbergen, Y.; Broxterman, H. J.; Hanemaaijer, R.; Jorna, A. S.; van Lent, N. A.; Verheul, H. M.; Pinedo, H. M.; Hoekman, K. Clin. Cancer Res. 2002, 8, 3747-3754
47. Zaninotto, M.; Aldnier, S.; Lachin, M.; Plebani, M. Eur. J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 1997, 35, 291-295.
48. Etscheid, M.; Beer, N.; Fink, E.; Seitz, R.; Johannes, D. Biol. Chem. 2002, 383, 1633-1643.
49. Kaplan, A. P.; Silverberg, M. Blood 1987, 70, 1-15.
50. Nakayasu, T.; Nagasawa, S. J. Biochem. (Tokyo) 1979, Jan; 85 (1), 249-258.
51. Kunapuli, S. P.; DeLa Cadena, R. A.; Colman, R. W. J. Biol. Chem. 1993, 268, 2486-2492.
52. DeLa Cadena, R. A.; Colman, R. W. Protein Sci. 1992, 1, 151-160.
53. Pixley, R. A.; Lin, Y.; Isordia-Salas, I.; Colman, R. W. J. Thromb. Haemost. 2003 Aug; 1 (8), 1791-1798.
54. Asakura, S.; Hurley, R. W.; Skorstengaard, K.; Ohkubo, I.; Mosher, D. F. J. Cell Biol. 1992, Jan; 116 (2), 465-476.
55. Menschen, A. Thromb Res. 1983, Supplement 5, 27-39.
56. Volanakis, J. E., Frank, M. M., Eds. The Human Complement System in Health and Disease; Marcel Dekker: New York, 1998.
57. Lacroix, M.; Ebel, C.; Kardos, J.; Dobo, J.; Gal, P.; Zavodszky, P.; Arlaud, G. J.; Thielens, N. M. J. Biol. Chem. 2001, 276, 36233-36240.
58. Dobo, J.; Gal, P.; Szilagyi, K.; Cseh, S.; Lorincz, Z.; Schumaker, V. N.; Zavodszky, P. J. Immunol. 1999, 162, 1108-1112.
59. Arlaud, G. J.; Willis, A. C.; Gagnon, J. Biochem. J. 1987, 241, 711-720.
60. De Bruijn, M. H. L.; Fey, G. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1985, 82, 708-712.
61. Capiaumont, J.; Jacob, C.; Sarem, M.; Nabet, P.; Belleville, F.; Dousset, B. Clin. Chim. Acta 2000, 293, 89-103.
62. Dousset, B.; Straczek, J.; Maachi, F.; Nguyen, D. L.; Jacob, C.; Capiaumont, J.; Nabet, P.; Belleville, F. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998, 247, 587-591.
63. Arlaud, G. J.; Gagnon, J. Biochemistry 1983, 22, 1758-1764.
64. Im, J.; Woo, M. S.; Hwang, K. Y.; Yu, M. H. J. Biol. Chem. 2002, 277, 46347-46354.
65. Kim, S.; Woo, J.; Seo, E. J.; Yu, M.; Ryu, S. J. Mol. Biol. 2001, 206, 109-119.
66. Gronski, T. J., Jr.; Martin, R. L.; Kobayashi, D. K.; Walsh, B. C.; Holman, M. C.; Huber, M.; Van Wart, H. E.; Shapiro, S. D. J. Biol. Chem. 1997, 272, 12189-12194
67. Vissers, M. C.; George, P. M.; Bathurst, I. C.; Brennan, S. O.; Winterbourn, C. C. J. Clin. Invest. 1988, 82, 706-711.
68. Desrochers, P. E.; Weiss, S. J. J. Clin. Invest. 1988, 81, 1646-1650.
69. Niemann, M. A.; Baggott, J. E.; Miller, E. J. Biochim. Biophys. Acta 1997, 1340, 123-130.
70. Saguchi, K.; Tobe, T.; Hashimoto, K.; Sano, Y.; Nakano, Y.; Miura, N. H.; Tomita, M. J. Biochem. 1995, 117, 14-18.
71. Teisner, B.; Davey, M. W.; Grudzinskas, J. G. Clin. Chim. Acta 1983, 127, 413-417.
72. Guyton, A. C. Textbook of Medical Physiology, Eighth Edition; W. B. Saunders: Philadelphia, 1991.
73. Koomen, J. M.; Zhang, B.; Esteva, F.; Kobayashi, R. Unpublished data.
74. Zelvyte, I.; Lindgren, S.; Janciauskiene, S. Eur. J. Cancer Prev. 2003, 12, 117-124.
75. Colman, R. W.; Jameson, B. A.; Lin, Y.; Johnson, D.; Mousa, S. A. Blood 2000, 95, 543-550.
76. Juarez, J. C.; Guan, X.; Shipulina, N. V.; Plunkett, M. L.; Parry, G. C.; Shaw, D. E.; Zhang, J. C.; Rabbani, S. A.; McCrae, K. R.; Mazar, A. P.; Morgan, W. T.; Donate, F. FASEB J. 2000, 14, 2589-2600.
77. Guo, Y. L.; Wang, S.; Colman, R. W. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2001, 21, 1427-1433.
78. Kisker, O.; Onizuka, S.; Banyard, J.; Komiyama, T.; Becker, C. M.; Achilles, E. G.; Barnes, C. M.; O'Reilly, M. S.; Folkman, J.; Pirie-Shepherd, S. R. Cancer Res. 2001, 61, 7298-7304.
79. Prox, D.; Becker, C.; Pirie-Shepherd, S. R.; Celik, I.; Folkman, J.; Kisker, O. World J. Surg. 2003, 27, 405-411.
80. Barrett, A.; Rawlings, N. D.; Woessner, J. F. Handbook of Proteolytic Enzymes; Academic Press: New York, 1998.
81. Access http://us.expasy.org using a web browser and search for the Accession Number provided in the Table. Each Swiss-Prot entry will have additional references.
82. Hoffman, R.; Benz, E. J., Jr.; Shattil, S. J.; Furie, B.; Cohen, H. J.; Silberstein, L. E.; McGlave, P. Hematology Basic Principles and Practice, 3rd ed.; Churchill Livingstone: New York, 2000.
83. McClatchey, K. D. Clinical Laboratory Medicine; Williams and Wilkins: Baltimore, 1994.
84. Kronenberg, F.; Stuhlinger, M.; Trenkwalder, E.; Geethanjali, F. S.; Pachinger, O.; von Eckardstein, A.; Dieplinger, H. J. Am. Coll. Cardiol. 2000, 36, 751-757.
85. Sun, Z.; Larson, I. A.; Ordovas, J. M.; Barnard, J. R.; Schaefer, E. J. Atherosclerosis 2000, 151, 381-388.
86. Whitfleld, L. R.; Schentag, J. J.; Levy, G. Clin. Pharmacol. Ther. 1982, 32, 503-516.
87. Vaziri, N. D.; Kennedy, S. C.; Kennedy, D.; Gonzales, E. Am. J. Med. 1992, 93, 651-657.
88. Hilgenfeldt, U.; Puschner, T.; Riester, U.; Finsterle, J.; Hilgenfeldt, J.; Ritz, E. Am. J. Physiol. 1998, 275, F88-93.
89. Hogasen K.; Homann, C.; Mollnes, T. E.; Graudal, N.; Hogasen, A. K.; Hasselqvist, P.; Thomsen, A. C.; Garred, P. Liver 1996, 16, 140-146.
90. Balduyck, M.; Albani, D.; Jourdain, M.; Mizon, C.; Tournoys, A.; Drobecq, H.; Fourrier, F.; Mizon, J. J. Lab. Clin. Med. 2000, 135, 188-198.