AB SCIEX三大质谱平台支撑蛋白质组学研究

2010-10-21 18:01 来源: 分析测试百科
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  2010年10月18~19日,由国家自然科学基金委、中国化学会分析化学委员会主办,复旦大学、上海交通大学承办的2010年微纳尺度分离和分析技术学术会议暨第六届全国微全分析学术会议在上海复旦大学复宣大酒店隆重召开。来自全国高等院校、科研机构、企事业单位的300余名专家学者出席了本次会议。AB SCIEX公司作为本届大会的金牌赞助商,成功参展此次大会。会议期间,来自AB SCIEX公司亚太应用支持中心的靳文海博士为大家详细介绍了AB SCIEX生物质谱技术。

AB SCIEX公司亚太应用支持中心 靳文海博士

  靳博士首先指出AB SCIEX公司是生产高端质谱系统的专业厂家,在全球质谱市场占有率与用户满意度排行榜上高居榜首。AB SCIEX液相色谱串联质谱系统在食品安全等应用市场发挥着重要的作用,帮助解决了我国多个重大食品安全事件的技术问题及争端,如三聚氰胺事件中快速反应并提供检测方法、云南商检局出口菌菇尼古丁超标争议、青岛商检局出口肉类产品瘦肉精超标争议等。

  AB SCIEX公司始终关注于蛋白质组学的研究,无论在生物标志物的发现以及蛋白质定量方面,AB SCIEX公司均都提供了各种各样的质谱平台,其中包括MALDI-TOF/TOF质谱、QTRAP质谱以及Triple TOF™ 5600质谱系统。接下来,靳博士分别对上述这三大质谱平台的产品特点及技术优势进行了详细的介绍。

  MALDI TOF/TOF质谱系统

5800 MALDI-TOF/TOF质谱系统

  AB SCIEX公司推出的4800和5800这两款MALDI-TOF/TOF质谱系统,具备灵敏度高、分析速度快、分辨率高、分析复杂样品能力强等优势。AB SCIEX MALDI-TOF/TOF质谱可谓是真正硬件上的串联飞行时间质谱,配备高效CID,能量可调,从而具备了更为强大的MSMS分析能力。

  5800 MALDI-TOF/TOF质谱还具备自动加热清洗源功能,可最大程度的避免离子源收到污染。由于5800 MALDI-TOF/TOF不论是在硬件还是软件上都有了大幅度的改进,使得该系统的一级质谱和二级质谱在质量稳定性、质量精确度以及分辨率方面都有了很大程度的提升。

  靳博士尤其指出糖类化合物的分析非常复杂,由于5800 MALDI-TOF/TOF质谱系统的CID碰撞室在两级TOF之间,因此具备更多的断裂模式,可根据通过调节CID的碰撞能量,从而获得更为精确的分析结果。

 

  QTRAP质谱系统

5500 QTRAP四极杆-线性阱杂交质谱仪

  使用MRM进行生物标志物的验证以及目标蛋白质的定量是近几年在业界刚刚兴起的研究方向,从2008年起期刊上发表的论文数量也越来越多,使得分析人员意识到使用MRM进行蛋白质定量的重要性。

  AB SCIEX公司始终推荐给用户采用Qtrap质谱系统进行生物标志物的验证研究。AB SCIEX公司用于蛋白质组学分析的Qtrap质谱系统包括3200 QTRAP、4000 QTRAP和5500 QTRAP这三款产品。

  QTRAP质谱系统最大的技术特点是具备的MIDAS工作流程,该技术结合了Qtrap质谱仪串联四极杆的高选择性的MRM扫描和线性离子阱高灵敏度的MS/MS扫描功能。软件能够自动构成MRM离子对,MRM采集后,便迅速在离子阱内进行MS/MS全扫描。由于QTRAP质谱系统的第三个四极杆能够在1ms的情况下切换成线性离子阱,使得MS/MS扫描灵敏度提高500倍左右,有效去除假阳性。

  采用MRM进行蛋白质定量的另一个重要的环节就是需要有内标,因此AB公司推出了一款mTRAQ™试剂,它是一种定量的内标,实现归一化,提高定量实验的重复性和一致性。其特点为:

  •   是一种非同重同位素标签,基于iTRAQ™试剂发展而来(iTRAQ试剂是同重标签),标记原理、方法和效率相同,实现了生物标志物发现和验证两个阶段的无缝链接
  •   在MS或MS/MS,轻、重标记都有4amu的质量差异,这一点与iTRAQ试剂不同
  •   可以针对高质量碎片离子设计特定的MRM离子对:提高了特异性、降低了噪音(LC/MS的高质量端噪音较低)
  •   MRM的轻、重标记的离子对在Q1和Q3的质量数都是不同的
  •   轻、重标记的肽段在色谱上表现为共洗脱

  靳博士在这里还指出苏黎世理工学院(ETH)借助AB SCIEX的QTRAP技术研发成功全球首个蛋白质组学MRM Atlas数据库,MRMAtlas是一个能够实现数据共享的在线数据库。全球的科学家都可以使用atlas数据库,来显著提高生物标记物研究、基于蛋白的药物发现和基础生物及生物医学研究的效率。MRM Atlas提供了简单、认证的方法,可以将蛋白质组学研究拓展到前所未有的领域。

  更多阅读:

  Ruedi小组用QTRAP开发出全球首个定量蛋白质组数据库  

 

  Triple TOF™ 5600质谱系统

Triple TOF™ 5600质谱系统

  最后,靳博士向大家隆重介绍了AB SCIEX公司在今年ASMS推出的Triple TOF™ 5600质谱系统。该仪器首次在一个平台上,同时具有三重四极杆典型的定量能力和高分辨、精确质量测定的定性能力。

  Triple TOF™ 5600系统的主要特点为:

  (1)高灵敏度。在全扫描和二级质谱扫描方式,灵敏度达到业界高端QQQ质谱的MRM水平,使得更多低丰度的蛋白质能被检测和鉴定到;

  (2)SmartSpeed™ 100Hz采集速率

  •   定性:单位时间内,相比任何质谱,中性丢失触发 IDA扫描等方式的更多时间用在MS/MS上,保证质谱对复杂样品的挖掘深度,提高对复杂样品检测的实际灵敏度,从而鉴定到更多的蛋白质
  •   定量:不论MS或是MS/MS,都能获得更多的数据点,使得定量数据更可靠

  (3)高分辨率,在任意扫描速度下质谱分辨率都可达到40000;在低质量端m/z 100左右,也可达到30,000以上的分辨率

  (4)EasyMass™ 质量准确度,质量准确度小于1ppm(RMS),MS和MS/MS都能达到,从而提供最可信的蛋白质鉴定数据

  (5)线性动态范围,可达5个数量级

  (6)系统非常可靠,用外标法,质量误差长期可以保持在~1ppm。

  这一全新的TripleTOF 5600 高分辨液相色谱质谱联用系统能够对复杂的蛋白质组学样品进行高通量分析,并能同时完成未知物筛查(Explore)、多目标物同时定量/定性(Profile)以及定量分析(Quantify)这三个工作流程。靳博士在这里例举了采用纳升液相色谱和TripleTOF 5600 联用系统的一系列实验。

  在蛋白质和肽段鉴定方面,靳博士例举了对酵母细胞裂解物的胰酶消化产物的分析实验。在60min梯度,2000ng上样量的前提下,该实验采用了每秒最多采50幅串联质谱谱图的信息相关采集模式,单次LC-MS/MS 实验就鉴定了10,179 条独特肽段和1174 种蛋白。通过ProteinPilot Software 4.0数据库检索,结果表明所有肽段的RMS平均偏差为1.7ppm,其中包括大量的低丰度肽段。

  此外,为了检验TripleTOF 5600 的定量能力,对一组含有五种已知蛋白以及部分重同位素标记肽段的样品进行分析。实验中这五种蛋白质都获得了很高的序列覆盖率,其中进样量仅有100amol 的Peroxiredoxin 1 蛋白的序列覆盖率也高达53%。而测试中得到肽段的平均质量偏差仅为1.7 ppm,展示了TripleTOF 5600 的高质量准确度和稳定性。同时还获得了高度准确的定量结果,充分证明了TripleTOF 5600 能够提供三重四极杆系统级别的定量结果。

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  5800 MALDI TOF/TOF™ 质谱系统   

  4800 Plus MALDI TOF/TOF质谱仪

  3200 Qtrap 四极杆-线性阱杂交质谱仪

  4000 Qtrap 四极杆-线性阱杂交质谱仪

  5500 Qtrap 四极杆-线性阱杂交质谱仪    

     TripleTOF™ 5600质谱系统