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4D LFQ定量蛋白質組學分析

  • 服務簡介

    非標(Label-free)蛋白質組定量技術是一種不依賴于同位素標記的新型蛋白質定量技術,該技術通過液質聯用對蛋白質酶解肽段進行分析,無需昂貴的穩定同位素標簽做內部標準,只需分析大規模鑒定蛋白質時所產生的質譜數據,比較不同樣本中相應肽段的信號強度,就能對相應的蛋白質進行相對定量。

    非標(label-free)定量蛋白質組學分析

    1. 3D Label-free技術路線示意圖


    4D-LFQ蛋白質組學則是在3D分離的基礎之上增加了第四維度,離子淌度(mobility)的分離(圖1)。離子淌度主要根據離子的形狀和截面進行分離,為復雜體系樣品的測定帶來了更多的可能。

    4D LFQ定量蛋白質組學分析?

    圖2. 4D-LFQ蛋白質組學


  • 技術原理

    基于質譜的蛋白質組學研究,其基本原理主要是通過對被測樣品離子的理化性質的測定來進行分析,根據樣品的質量譜圖和相關信息能夠得到定性定量結果。在3D蛋白質組學中,質譜會根據保留時間(retention time)、質荷比(m/z)、離子強度(intensity這三個維度的性質對肽段離子進行鑒定和定量。4D蛋白質組學則是在3D分離的基礎之上增加了第四維度,離子淌度(mobility)的分離(圖1)。離子淌度主要根據離子的形狀和截面進行分離,為復雜體系樣品的測定帶來了更多的可能。

  • 儀器設備

    Bruker timsTOF Pro質譜儀


  • 技術優勢

    4D蛋白質組學依托于timsTOF Pro質譜儀,采用PASEFParallel Accumulation Serial Fragmentation,同步累積連續碎裂)技術,掃描速度高達100Hz并對低豐度的母離子進行智能疊加選擇,帶來掃描速度革命性的提升(圖2)。

    4D LFQ定量蛋白質組學分析?

    2. PASEF采集循環打破數據采集速度記錄


    TimsTrapped Ion Mobility Spectrometry,捕獲離子淌度)所新增的離子淌度分離,能夠區分m/z差值非常小的共洗脫肽段,從而產生專屬性更高的MS/MS譜圖,使得在3D條件下中被掩蓋的低豐度蛋白信號能夠被區分和識別出來,極大提高檢測靈敏度(圖3)。

    ?4D LFQ定量蛋白質組學分析

    3. Tims帶來更高專屬性和靈敏度

    在掃描速度和靈敏度大幅度提升的基礎之上,更低的進樣量卻能帶來更深的蛋白組學覆蓋,進一步提高蛋白組學通量,在同等機時和微量樣品的條件下可以多檢測50%-100%的蛋白質或修飾位點。同時,憑借“4D對齊”技術,新一代的label-free定量技術從根本上解決了傳統非標定量隨機性強、缺失值多的問題,定量更加準確。最后,得益于極高的檢測效率,4D蛋白質組技術還能夠大幅壓縮檢測周期,給研究者更快速的體驗。


  • 應用領域

    ?首先,4D蛋白組基于其速度、靈敏度、通量的提升,能極大的提高常規蛋白質組的檢測,特別適用于臨床蛋白質組學的應用。同時,在一些需要增加靈敏度的應用如蛋白質修飾組學中修飾肽段的富集中,4D蛋白組可以充分發揮其獨特的優勢。最后,對于一些數量有限的待分析樣本如干細胞、免疫細胞等或亞細胞結構,運用4D蛋白組能夠大大提高其鑒定通量。

    4D LFQ定量蛋白質組學分析



  • 參考文獻

    Florian Meier,?et al., 2018,?Online Parallel Accumulation–Serial Fragmentation (PASEF) with a Novel Trapped Ion Mobility Mass Spectrometer.?Molecular & Cellular Proteomics.

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