質(zhì)譜穩(wěn)定性和分析通量影響蛋白質(zhì)組學(xué)向臨床轉(zhuǎn)化

      蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)是尋找疾病分子標(biāo)志物和藥物靶標(biāo)最有效的方法之一，但受到質(zhì)譜穩(wěn)定性、定量重復(fù)性和分析通量的影響，蛋白質(zhì)組學(xué)向臨床轉(zhuǎn)化一直面臨挑戰(zhàn)。

 

       在傳統(tǒng)生物標(biāo)志物的研究中，常采用三角形的研究策略，因?yàn)槭艿劫|(zhì)譜穩(wěn)定性和分析通量的影響，不管是在生物標(biāo)志物早期發(fā)現(xiàn)過程還在中，還是在最終的確認(rèn)過程，都無法進(jìn)行大規(guī)模蛋白組學(xué)研究。隨著樣本制備、色譜分離和質(zhì)譜技術(shù)的進(jìn)步，臨床蛋白組學(xué)漸漸開始走向大隊(duì)列研究，矩形研究策略則是趨勢，尤其4D-蛋白質(zhì)組學(xué)的出現(xiàn)，更是讓蛋白質(zhì)組學(xué)顯現(xiàn)出了向臨床轉(zhuǎn)化的廣闊前景。

 

       高通量分析加快蛋白質(zhì)組學(xué)向臨床轉(zhuǎn)化

       為了應(yīng)對大隊(duì)列蛋白質(zhì)組學(xué)挑戰(zhàn)，開發(fā)掃描速度更快，靈敏更高的質(zhì)譜儀是提升蛋白覆蓋深度最有效的辦法，提高質(zhì)譜儀的穩(wěn)定性是獲得定量重復(fù)性的保障，保證蛋白覆蓋度深度的前提下縮短色譜梯度是提高臨床大隊(duì)列樣本分析通量的捷徑。

 

       Max Plank生化研究所主任Matthias Mann博士聯(lián)合布魯克，共同研發(fā)的4D-蛋白質(zhì)組學(xué)平臺(tái)timsTOF Pro，讓蛋白組學(xué)技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化，超過120 Hz的MS/MS掃描速度，出色的穩(wěn)定性和靈敏度使其正成為臨床高通量蛋白組學(xué)研究的理想平臺(tái)。

 

       高通量dia-PASEF方案進(jìn)一步增強(qiáng)4D-蛋白質(zhì)組學(xué)

       為了進(jìn)一步加快4D-蛋白質(zhì)組學(xué)向臨床轉(zhuǎn)化，布魯克在ASMS 2020發(fā)布了高通量dia-PASEF方案，即將Evosep One LC與timsTOF Pro再次聯(lián)合，最大程度發(fā)揮Evosep One LC快速分離和timsTOF Pro掃描速度和穩(wěn)定性的優(yōu)勢。該方案目前有4種方法，分別采用4.8min、7.2min、14.4min和24min色譜方法，對應(yīng)的每天可以分析300、200、100和60蛋白質(zhì)組學(xué)樣本，把蛋白組學(xué)分析通量提升到一個(gè)全新的高度。分析結(jié)果顯示出此方案在保證分析通量的同時(shí)，蛋白覆蓋深度也有很好的保證，4.8min的分析單針可以鑒定2158蛋白，24min可以得到與傳統(tǒng)蛋白組學(xué)長梯度分析相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。

 

       timsTOF Pro帶來的采集速度與靈敏度的同時(shí)提升，使得其在短梯度下也能實(shí)現(xiàn)蛋白深度覆蓋，結(jié)合其在大隊(duì)列樣本分析中展現(xiàn)出的卓越穩(wěn)定性，相信基于4D質(zhì)譜平臺(tái)開發(fā)的高通量和高靈敏度臨床蛋白組學(xué)方法，必將在生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究和臨床診斷中有著廣闊的應(yīng)用前景。伴隨隨著4D-蛋白質(zhì)組學(xué)方案的不斷完善，轉(zhuǎn)化蛋白組學(xué)將進(jìn)入全新時(shí)代，臨床隊(duì)列研究也必將從中獲益。