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2019年值得关注的技术:DIA+PRM质谱检测+验证技术

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DIA技术早在2014年末就有被提及和关注,当年《Nature Methods》杂志将年度技术授予了激光层照荧光显微技术(Light-sheet fluorescence microscopy)。同时,杂志也介绍了2015年值得关注的技术,DIA质谱以及微小晶体的结构等技术。当时,DIA技术出现在科研者的视野是陌生的。经过4年的生物学不断的进步和发展,DIA技术的成熟和扩大化的影响已经在不少的科研文章中得到了广泛的应用。

 

DIA技术文章巨献(点击下列标题可查看鹿明生物解读DIA技术应用文章)

1.Nat.Med. |苏黎世Ruedi Aebersold教授用PCT-SWATH/DIA将组织样品信息转换为永久蛋白质组图谱信息

 

2.Anal. Chem.  | 中科院叶明亮博士基于PRM技术靶向蛋白质组学分析蛋白质复合物中蛋白质磷酸化修饰

 

3.Nat. Commun. 新文解读 | 苏黎世联邦理工、西湖大学等科研院校联合研究表明临床样品中蛋白质组比转录组更稳定

 

4.文献解读 | 国家蛋白质科学中心于晓波教授合作团队利用DIA技术鉴定银屑病及其中药疗效的生物标志物

 

DDA模式

传统的蛋白质组学采用数据依赖采集(DDA)策略,将蛋白质样品消化成肽段,离子化并通过质谱进行分析。在全扫描质谱图中,DDA选择信号最强的20种信号离子碎裂,能够与数据库中的图谱相匹配。尽管这种方法非常强大,但它随机抽取肽段进行裂解,总是偏向于那些信号最强的峰。因此,低丰度肽段的定量仍是挑战。

 

早在两年前,《Nature Methods》就将年度技术颁给了靶向蛋白质组学(targeted proteomics)技术。在最成熟的定向分析技术——选择反应监测(SRM)中,质谱仪能非常灵敏地检测到特定肽段,具有高的定量准确性。然而,这种方法并不适合于发现型的应用。

 

DIA模式

蛋白质组研究界如今将目光集中在数据非依赖采集(DIA)上,它在理论上综合了DDA和SRM的优势。在DIA分析中,指定质荷比(m/z)窗口内的所有肽段都经过裂解;分析重复,直至质谱仪覆盖整个m/z范围。这实现了准确的肽段定量,而不限于分析预先定义的肽段。

 

尽管DIA的概念早在十年前就被引入,但直到最近开发出一些实际的DIA应用,它才重新点燃了人们的兴趣。蛋白质组学领域的许多科学家都看到了DIA的潜力,认为它有望解决DDA所面临的问题,但其他人并没有留下深刻的印象。《Nature Methods》的编辑Allison Doerr认为,也许DIA还需要进一步应用到更具挑战性的生物问题,才能展示它的优势。

 

一些DIA的策略已经被开发出,比如MSE技术(由Waters公司开发)和SWATH™技术(由AB SCIEX公司与苏黎世联邦理工学院合作开发)。苏黎世联邦理工学院的Ruedi Aebersold博士认为,数据非依赖采集方法(DIA),如SWATH采集,使每次实验分析中大量蛋白质/肽段定量分析的准确度和动态范围都优于数据依赖采集(DDA)。

 

当然,DIA的广泛采用还需要开发可靠的数据分析工具。m/z窗口内的多个肽段被裂解,故所产生的MS/MS图谱是非常复杂的。2014年,人们已经开发出一些软件工具(Nat. Biotechnol. 32, 219–223, 2014; Nat. Methods 11, 167–170, 2014)。至于DIA是否能实现它的潜能,让我们拭目以待吧

 

 

目前,蛋白质组学是生物学领域的兴新技术,正处于蓬勃的发展阶段,所以技术不断升级的空间是非常大的。目前,利用更加前沿的技术为我们的研究更加精准、检出率更加高、让研究的使用价值、临床价值更加大,是每个科研人员都在奋斗的事情。相信每个科研人都有一个造福全人类的梦想,不管是袁隆平老师在杂交水稻事业上的奉献,还是屠呦呦老师不断突破自我在药学领域新型抗疟药青蒿素的不断突破。事实证明:科学无止境,探索的脚步也是永不停歇的。那么,在继DDA升级后的DIA技术,也算是生物学领域的进步的一小步。随着鹿明生物DIA+PRM暑期大促——倒计时的钟声快要敲醒的时刻。请各位老师抓住最后的促销尾巴,扫描下方二维码赶紧来咨询DIA+PRM 蛋白质组学技术吧,鹿明生物将竭诚为您服务~~

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