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景杰再出新品:DIA定量蛋白组解决方案强势来袭

精准医学与蛋白组学 2018-11-08 13:52:05

    众所周知,蛋白质组学领域,采用数据依赖型(Data-dependent acquisition,DDA)鸟枪法(shot-gun)的质谱检测手段是目前主流的体系,并发展出非标定量(label free)以及标记定量“TMT/iTRAQ” “SILAC”等定量方法,广泛应用于蛋白质组学研究,并且积累了相当多的高水平文献发表;然而其随机性、数据重现性差等固有缺陷,也限制了其在临床等一些领域的应用。


随着蛋白质组学技术的发展和革新,一种新的质谱数据采集模式:数据非依赖型采集模式(Data-Independent Acquisition, DIA)逐渐崭露头角。相较于DDA数据采集模式在一级质谱中在每个时间窗口采集强较高的有限肽段离子(通常是TOP20)进入二级质谱进行碎裂分析;DIA数据采集模式在一级质谱检测时,根据质荷比大小划分一些较大的采集窗口,对每个窗口内所有肽段进行合并分析,获得多个肽段混合二级质谱信号,实现数据的“无损采集”(图1)。

                            图1 DIA数据非依赖型采集模式


由于DIA数据采集模式是将质谱DIA 将质谱整个全扫描范围分为若干个窗口区域,高速、循环地对每个窗口区域中的所有离子进行选择、碎裂、检测,从而无遗漏、无差异地获得样本中所有离子的全部碎片信息。因此,与DDA技术相比,DIA定量技术具有:(1) 无歧视地获得所有肽段的信息,不会造成低丰度蛋白信息的丢失,(2) 循环时间固定,扫描点数均匀,定量准确度高,(3) 肽段的选择没有随机性,数据可以回溯,对于复杂蛋白样本,特别是低丰度蛋白具有更优异的重现性等优势。


在2017年苏黎世联邦理工学院Ruedi Aebersold教授发表于nature communications的文章中,研究者在全球不同地点的11家质谱实验室,采用相同的实验和分析流程,对SWATH技术(DIA技术的一种)进行综合评估(图2):发现在全球不同实验室的质谱检测中,DIA定量蛋白质组学数据都有非常好的重现性和可靠性

图2 DIA定量蛋白质组学的高重现性


当然,作为一种新技术DIA也存在一些局限。首先由于数据解析的困难,DIA无法进行独立搜库,只能参考DDA建立的library进行搜库,这就导致其检测通量还无法超越传统DDA体系;其次,在修饰组学检测方面,虽然使用DIA进行磷酸化修饰组已经偶有报道,但是修饰组的检测体系仍有待发展;此外,由于DIA需要先使用DDA方法建立library,因此也增加了额外的检测成本。


景杰生物(PTM BIO)深耕蛋白质组学与蛋白质修饰组学多年,致力于推动蛋白质组学与精准医疗产业发展,强势开展DIA定量蛋白质组学服务,为您提供更全面的蛋白质组学服务。所拥有的Q Exactive HF-X、Orbitrap Fusion Lumos等高分辨率质谱集群,可实现高质量DIA定量蛋白质谱检测,拓展蛋白质组学研究新高度!



参考文献:

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


关于我们

景杰生物通过整合以组学为导向(包括基因蛋白质组学和组蛋白密码组学)的生物标志物发现、以生物标志物为导向的药物研发、以高质量抗体为基础的诊断试剂盒开发这三个环节,逐步构建起“疾病精准分层”、“精准药物研发”、“疾病精准诊断” 三位一体的精准医疗产业化发展的运作链条,从而为精准医疗产业化开创出一片广阔前景并开辟出一条可行路径。


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