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DIA定量蛋白質組學分析

  • 服務簡介

    蛋白質組學領域,采用數據依賴型(Data-dependent acquisition,DDA)鳥槍法(shot-gun)的質譜檢測手段是目前主流的體系,并發展出非標定量(label free)以及標記定量“TMT/iTRAQ”“SILAC”等定量方法,廣泛應用于蛋白質組學研究,并且積累了相當多的高水平文獻發表;然而其隨機性、數據重現性差等固有缺陷,也限制了其在臨床等一些領域的應用。

  • 技術原理

    隨著蛋白質組學技術的發展和革新,一種新的質譜數據采集模式:數據非依賴型采集模式(Data-Independent Acquisition, DIA)逐漸嶄露頭角。相較于DDA數據采集模式在一級質譜中在每個時間窗口采集強較高的有限肽段離子(通常是TOP20)進入二級質譜進行碎裂分析;DIA數據采集模式在一級質譜檢測時,根據質荷比大小劃分一些較大的采集窗口,對每個窗口內所有肽段進行合并分析,獲得多個肽段混合二級質譜信號,實現數據的“無損采集”(圖1)

    dia定量蛋白質組學分析


    圖1 DIA數據非依賴型采集模式

    由于DIA數據采集模式是將質譜DIA 將質譜整個全掃描范圍分為若干個窗口區域,高速、循環地對每個窗口區域中的所有離子進行選擇、碎裂、檢測,從而無遺漏、無差異地獲得樣本中所有離子的全部碎片信息。

  • 儀器設備

    Thermo Scientific Q Exactive HF-X

    Thermo Scientific Orbitrap Fusion?Lumos

    Thermo Scientific Q Exactive Plus

    Thermo Scientific Orbitrap Fusion

    Thermo Scientific?Q Exactive


  • 技術優勢

    DIA定量技術具有:

    (1) 無歧視地獲得所有肽段的信息,不會造成低豐度蛋白信息的丟失,

    (2) 循環時間固定,掃描點數均勻,定量準確度高,

    (3) 肽段的選擇沒有隨機性,數據可以回溯,對于復雜蛋白樣本,特別是低豐度蛋白具有更優異的重現性等優勢。


  • 應用領域

    在2017年蘇黎世聯邦理工學院Ruedi Aebersold教授發表于nature communications的文章中,研究者在全球不同地點的11家質譜實驗室,采用相同的實驗和分析流程,對SWATH技術(DIA技術的一種)進行綜合評估(圖2):發現在全球不同實驗室的質譜檢測中,DIA定量蛋白質組學數據都有非常好的重現性和可靠性

    dia定量蛋白質組學分析

  • 參考文獻

    Collins, Ben C., et al. (2017) Multi-laboratory assessment of reproducibility, qualitative and quantitative performance of SWATH-mass spectrometry. Nature Communications.

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