布鲁克宣布将推进4D蛋白质组学和全新timsTOF Pro™工作流程

  在EuPA 2019大会上,布鲁克公司发布的timsTOF Pro具有以下新功能:

  1、具有出色的肽和蛋白质ID定量分析能力的DIA-PASEF技术。

  2、timsTOF Pro能够完成生物制药中完整蛋白质分析的新工作流程。

  3、下一代4D代谢组学的新工作流程,利用timsTOF Pro常规、精确的测定大规模碰撞截面(CCS)。

  德国POTSDAM,2019年3月25日  -在欧洲蛋白质组学协会第十三届年会(www.eupa.org)上,布鲁克宣布timsTOF Pro质谱在超高灵敏度、高通量4D蛋白质组学研究上取得的进一步进展。此外,完整蛋白质分析和新一代4D代谢组学工作流程,也都可以非常灵活的在timsTOF Pro质谱平台上使用。

  timsTOF Pro在检测速度、灵敏度和稳定性方面的非凡进步引起了蛋白质组学领域的极大兴趣。目前为止,所有的工作都是使用数据依赖分析(DDA)和创新的并行累积串联碎片(PASEF)方法完成的,PASEF方法是与德国马普生物化学研究所Matthias Mann教授合作开发的。

timsTOF Pro质谱

  在使用ddaPASEF分析方法中,根据所获得的“迁移质量热图”,实时为MS/MS选择单个多电荷肽段。即便使用timsTOF Pro,采用大于100Hz的MS/MS扫描速度,也并不代表所有的肽段都可以成为靶点。由于样本间数据的生物学差异,同一肽段可能在所有的检测中存在靶向性,导致了在蛋白质组学定量时出现“缺失值问题”。

  数据独立分析(DIA)方法是一种使用宽选择窗口来分割大部分肽段的替代方法,而不是在DDA中选择单个肽段。多年来,布鲁克一直在与Matthias Mann教授的实验室合作开发用于蛋白质组学的timsTOF Pro。最近,他们与瑞士苏黎世联邦理工学院的Ruedi Aebersold教授、Ben Collins博士以及多伦多大学的Hannes Roestes教授合作开发了一种基于timsTOF Pro的新型DIA技术,命名为diaPASEF。timsTOF Pro的高通量和灵敏度已被证明可以提高DIA库生成效率、提供更好的结果,并有望在DIA实验中实现更全面的蛋白质组覆盖。

  Matthias Mannn教授说:“timsTOF Pro提供了非常高的MS/MS检测速度、动态范围和额外的第四维度分离的离子迁移率。timsTOF Pro独有的双TIMS几何结构,让我们在使用PASEF方法操作时,timsTOF Pro能够实现高效的离子化,具有接近100%的离子利用率,以实现超高的灵敏度。离子迁移率分离提供精确和高重现性的碰撞截面(CCS)值,允许在数据处理和分析软件中进行额外的尺寸校准和特征匹配。具有Open Swath分析软件和新diaPASEF方法的下一代DIA方法,提供了具有较好生物样品蛋白质覆盖率和良好定量性能。我们对diaPASEF方法感到非常兴奋,期待着与布鲁克继续合作。”

  布鲁克生命科学质谱部执行副总裁Rohan Thakur博士进一步评论:“无论是ddaPASEF还是diaPASEF工作流程,都代表了timsTOF Pro在稳定性、超高灵敏度和高通量定量蛋白质组学方面取得的重大进展。其独特的4D nanoLC-TIMS-MS-MS分析功能具有超高的灵敏度和速度,这归因于它具有双TIMS技术和突破性PASEF方法相结合的独特的时间聚焦优势。除此之外,我们最近证明,在完全相同的质谱仪上适当的使用LC分离,timsTOF Pro也是生物医药领域优秀的完整蛋白质分析系统。

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diaPASEF方法分离效果 图片由Matthias Mann教授和Florian Meier博士提供。

  Thakur博士继续说:“除了4D蛋白质组学,我们现在还引入了新的4D工作流程,会给下一代脂质组学和代谢组学带来革命性的变化。对于测量的每种已知和未知化合物,这两种表型组学方法都极大地受益于额外的、大规模和准确的CCS信息。我们很高兴Jeremy Nicholson教授在世界级的Murdoch University表型组学实验中心和澳大利亚国家现象学中心,运用timsTOF Pro平台进一步探索和开发新的4D表型组学方法。”

  在HUPO 2018会议上,布鲁克推出了搭载MetaboScape软件的timsTOF Pro,用于4D脂质组学。这种结合,使运用了带有CCSPredict™算法的检测方法对大多数类脂类进行分子特异性和精确的碰撞截面预测成为可能。

  EuPA2019上发布的timsTOF Pro全新功能,是继三周前US HUPO 上发布的又一次全新突破。 US HUPO上布鲁克发布了timsTOF Pro功能如下:

  1、高通量临床血浆蛋白质组学研究:使用Evosep One HPLC系统11.5分钟短梯度运行,每个血浆样本仅需100 ng,2天内能够测量192例脓毒性休克患者的微量血浆样本。

  2、增强蛋白质组学数据完整性:MaxQuant与大规模碰撞截面积(CCS)值的匹配运行,可显著提高肽和蛋白质数据的完整性。

  3、生物制剂的宿主细胞蛋白(HCP)分析:Protein Metrics为生物制药公司的Byonic 4D数据库搜索引擎添加了大规模、准确的CCS信息。

关于PASEF模式下的timsTOF Pro

  timsTOF Pro捕集离子淌度(TIMS)质谱,其独有的PASEF采集模式,为鸟枪法蛋白质组学提供业界领先的数据采集速度、灵敏度和离子选择性。timsTOF Pro独特的双TIMS几何结构与TIMS设备中离子的时间空间聚焦相结合,意味着PASEF模式提供的速度优势同时提高了灵敏度和定量能力。所有这些在速度、灵敏度和定量方面的优势都保持了布鲁克高性能QTOF质谱仪的优势,包括MS和MS/MS快速采集模式下全质量范围的高分辨率(即使在最高采集速率下的分辨率为50,000 FWHM),ppm精确质量,和高同位素保真度(真同位素模式,或TIPTM)。强大的timsTOF Pro性能与PASEF采集模式为科学家们提供了深入研究复杂细胞机制的有力工具,促进低丰度并具有重要生物学意义的肽段或蛋白质的发现,或在转化蛋白质组学研究中验证它们。

关于布鲁克公司(纳斯达克股票代码:BRKR)

  布鲁克的产品帮助科学家不断取得突破性进展,并开发出能够提高人类生活质量的全新应用。其高性能科学仪器以及极具价值的分析诊断解决方案使科学家能够在分子、细胞和微观层面上探索生命和物质。通过与客户紧密合作,布鲁克在生命科学分子研究、应用材料与制药行业应用、显微技术、纳米分析及工业应用领域中不断取得创新并显著提高了生产力,同时帮助客户取得成功。近年来,布鲁克还成为了细胞生物学、临床前成像、临床表型组学与蛋白质组学研究、临床微生物学及分子病理学研究领域的高性能系统供应商。

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