布鲁克推出基于timsTOF Pro的突破性diaPASEF工作流程
分析测试百科网讯 2019年9月16日 在第18届人类蛋白质组组织世界大会上（HUPO 2019），布鲁克发布了全新diaPASEF工作流程，这是一种基于timsTOF Pro质谱平台的新型数据非依赖性采集（DIA）方法。拥有捕集离子淌度（TIMS）和平行累积连续碎裂（PASEF）技术的timsTOF Pro具备无可比拟的离子利用率、灵敏度和速度。这是布鲁克多年来与马克斯普朗克研究所（Max Planck Institute）的Matthias Mann教授团队密切合作开发的成果。
全新diaPASEF工作流程亮点：
1. diaPASEF高效提升蛋白质鉴定能力、灵敏度和数据完整性；
2. Mobi-DIK，PEAKS，Spectronaut，MaxQuant和Skyline等蛋白质组学软件均支持CCS-aware diaPASEF数据处理；
3. 全新三维靶向PRM（3D-targeted PRM）工作流程，包含了额外离子淌度纬度上的靶向，在对蛋白质进行靶向分析时能提供更高的灵敏度和定量能力。
带nanoElute的timsTOF Pro
布鲁克创新的diaPASEF工作流程使用了离子淌度域中的重叠窗口来触发串联质谱（MS / MS），它能有效地使用四极杆结构实现高灵敏度传输母离子。利用PASEF固有的离子利用率优势，diaPASEF可以使蛋白质鉴定成功率再次提高30％，在目前120分钟的单次实验中，利用diaPASEF可以鉴定200 ng的HeLa酶解液中超过7,500种蛋白质，同时diaPASEF还减轻了数据依赖采集（DDA）方法中的所谓“缺失值问题”，提高了数据完整性和灵敏度。
多伦多大学的Hannes Röst教授团队开发的新型Mobi-DIK软件可利用保留时间、离子淌度、m/z和离子丰度进行四维对齐。这个突破性的diaPASEF方法是布鲁克与合作伙伴Matthias Mann（Max Planck Institute，Martinsried），Ruedi Aebersold（ETH Zuerich，IMSB），Ben Collins（Queen’s University Belfast）和Hannes Röst（University of Toronto）教授合作的结果。
同时，布鲁克还与其他合作伙伴进行合作，为diaPASEF的数据分析开发了用户友好且快速的解决方案。在HUPO 2019上，布鲁克发布了以下软件的beta版本或正式版本都可用于diaPASEF数据分析：Mobi-DIK（University of Toronto），PEAKS（Bioinformatics Solutions Inc.），Spectronaut（Biognosys AG），MaxQuant（Max Planck Institute，Martinsried），以及 Skyline（MacCoss实验室软件）。除了在diaPASEF数据分析中提高了效率，与传统的DIA方法相比，timsTOF Pro还提供了离子淌度或碰撞截面（CCS）的额外维度，所有CCS-aware蛋白质组学软件都可以使用。除了可进行保留时间比对，timsTOF Pro还允许diaPASEF中母离子和碎片同时在离子淌度上对齐，进一步提高了可靠性和特异性。
在HUPO 2019上，布鲁克展示了diaPASEF令人兴奋的定量性能：使用无标记定量分析法（LFQ）和Spectronaut软件对三种蛋白质（HeLa，酵母，大肠杆菌）混合物进行分析，在至少包含2条多肽并且假阳性率低于1%的条件下，超过8000个蛋白质可以获得可靠的定性及定量结果。
Biognosys首席技术官Lukas Reiter博士评论道：“我们对可能使用timsTOF Pro和diaPASEF的4D功能增强DIA实验非常感兴趣。基于我们利用Spectronaut新发布的diaPASEF数据处理结果，我们对timsTOF Pro的diaPASEF方法性能进行初步评估，最终证明其在速度，灵敏度和定量分析等性能方面处于业界领先地位。我们期待并关注布鲁克在diaPASEF方法应用方面的进一步发展。”
牛津大学标靶研发院纳菲尔德学院医学系首席研究员Roman Fischer博士表示：“timsTOF Pro与PASEF的到来彻底改变了临床蛋白质组学的游戏规则。突然间，我们可以将临床研究范围扩大10倍或者更多，甚至我们可以提高分析结果的稳定性、数据深度和完整性。我们对于基于diaPASEF技术的短梯度方法在临床研究中的前景表示乐观。”
正在开发中的三维靶向PRM工作流程中，包含了额外离子淌度纬度上的靶向
对于靶向蛋白质组定性，布鲁克在timsTOF Pro上推动新的以3D为目标的PRM工作流程。在传统的2D PRM实验中，保留时间和分子量主要用于靶向蛋白质生物标志物的定位和量化列表。2D PRM中有个问题是，干扰肽段与洗脱出相似的子离子可以共同碎片化，尤其是在复杂基质（如血浆）中定量的下限附近，定量性能明显下降。
timsTOF Pro 独特的四维蛋白质组学功能，可以在三个纬度上对蛋白质进行靶向分析，包括保留时间，离子质量，以及具有物质专属性的CCS值（可以准确的被测量出）。这种在额外在离子淌度水平上对蛋白质进行靶向分析的PRM工作流程，结合TIMS / PASEF提供的强大灵敏度，以及timsTOF Pro 在> 100 Hz 的MS / MS速度下，依然能够保持大于50000的质量分辨率，这就意味着与‘以3D为目标 ’在PRM相比，4D为方法具有更好的灵敏度和定量分析性能。
布鲁克蛋白质组学副总裁Gary Kruppa博士说：“通过diaPASEF，我们期待加速开发新的应用并能获得更令人振奋的成果。开发出分析快速、界面友好的软件是采用diaPASEF流程的关键。我们很高兴我们的合作伙伴对diaPASEF软件如此支持。结合蛋白质组学的3D靶向PRM发展，timsTOF Pro以独特的方式涵盖了更多CCS-aware的4D蛋白质组学工作流程。”
当前，布鲁克已经开始与早期的使用者合作，开展蛋白质组学的3D靶向PRM定量分析，同时使用新的beta软件版本来评估性能并获得用户使用数据：
Dana-Farber癌症研究所、哈佛医学中心和布莱根妇女医院的副教授Jarrod Marto博士表示：“我们很高兴与布鲁克合作，将一流的采集速度与离子淌度相结合，在timsTOF Pro上推动新的以3D为目标的PRM工作流程。我们初步合作的成果非常好，我们很高兴能够将PRM推向更高的水平。”
