4D-DIA蛋白质组学


  

4D-DIA技术

 

4D-DIA技术:基于捕获离子淌度的TimsTOF pro质谱仪,蛋白质组学技术正式进入扫描速度、检测灵敏度、鉴定深度、检测周期、定量准确性等性能全面提升的4D时代。


TIMS(trapped ion mobility spectrometer)是一种离子淌度分析仪,其中离子在气流的推动下向前运动,将离子按大小和形状分开,在离子运动的反方向施加电场,阻滞离子的运动,将离子捕获在特定的位置,然后逐渐降低电场,将离子由大到小逐个释放。在TIMS-四极杆-TOF结构的系统中,离子淌度分离可以与四极杆质量选择同步,这种方法被称为平行累积连续碎裂(parallel accumulation–serial fragmentation, PASEF)。将PASEF原理扩展到DIA,将结合DIA数据采集方法的优点和PASEF的固有效率强强联合。


  

实验原理

 

timsTOF Pro仪器(Bruker Daltonik)中,通过液相色谱分离的肽被离子化,引入质谱仪中并立即被捕获在双TIMS设备中。淌度分离的离子到达正交加速器,快速的TOF脉冲产生高分辨率的质谱图(在整个质量范围内,分辨率>35,000)。


与其他DIA采集方案相比,此功能可用于隔离DIA的母离子(肽段)质量窗口,而不会丢失各个质量窗口外的离子。鉴于低迁移率(通常为高m/z)离子被捕获在TIMS出口附近,它们首先被释放,因此质量选择四极杆必须首先定位在高m/z位置。随着更高迁移率(通常是降低的m/z)离子从TIMS依次释放,四极杆质量隔离窗口应向下滑动以降低m/z值以完全传输离子云。为了逼近理想的diaPASEF扫描,可根据TIMS斜坡时间逐步调整了隔离窗口,涵盖了2+和3+电荷状态的绝大多数母离子。每个DIA窗口中的碎片离子都是在母离子的离子淌度位置处检测到的。

4D-DIA产品介绍

图 新一代4D-蛋白质组学示意图

 



  


  

技术的特点

 

鹿明4D-DIA/LFQ的优势

● 低峰度蛋白检出率50%:DIA-数据非依赖性采集模式,保证了蛋白数据的完整性和重现性;

● 4D全方位护航:保留时间:M/Z、峰强度、CSS(离子淌度);

● 提升灵敏度:4D-DIA在时间和空间聚集,极大提升了灵敏度,利于低丰度蛋白的检出;

● EVOSEP One&TimsTOF pro强强联合:更少的进样量,更短梯度、得到更深度的覆盖;

● PTM鉴定的强力支持:TimsTOF pro的淌度分离为PTM鉴定提供了更强有力的支持;

● 更快:快速的扫描速度,为真正的高通量保驾护航;

4D-DIA产品介绍

 图 diaPASEF采集方法   

(a)使用DDA、DIA以及diaPASEF方法获得的双电荷DLGEEHFK肽前体的y6离子的提取碎片离子色谱图。

(b)在通过DDA,DIA和两种diaPASEF方案获得的200 ng HeLa酶切产物的单次运行分析中,从多电荷母离子中检测到的离子电流。

(c)b中的累积离子电流。


  

实验流程

  

4D-DIA产品介绍

 图 diaPASEF采集方法

 

(a)timsTOF Pro质谱仪的离子路径示意图。

(b)HeLa细胞肽段离子淌度与m/z的相关性。

(c)在diaPASEF中,四极杆隔离窗口(灰色)根据离子淌度(箭头)动态定位。

(d)采用步进四极杆隔离方案实现diaPASEF肽段(母离子)选择。

(e)使用d中的肽段(母离子)选择方案进行的单个diaPASEF扫描的示例。

 

 

应用领域

 

 

疾病机制研究

临床biomarker筛选

疾病分子分型及分子分期

药物靶点筛选

药效毒理研究

 

 

仪器设备

 

—  Tims TOF pro 质谱仪 —

 

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