High throughput proteomics Application of dia PASEF and Evosep One for short gradients
Postery | 2020 | BrukerInstrumentace
Data-independent acquisition (DIA) kombinovaná s iontovou mobilitou umožňuje vysoce reprodukovatelné a kvantitativní analýzy komplexních proteomických vzorků. Implementace krátkých LC gradientů na systému Evosep One významně zvyšuje propustnost laboratoře a zachovává široké pokrytí proteomu.
Cílem prezentované studie bylo ověřit výkon dia-PASEF režimu na mass spektrometru timsTOF Pro v kombinaci se systémem Evosep One při čtyřech rychlých metodách (60, 100, 200 a 300 samples per day) na modelovém vzorku HeLa digest. Studie dále hodnotí využití hybridních spektrálních knihoven pro udržení přesnosti datové extrakce.
Prezentovaná platforma nabízí rychlé a reprodukovatelné analýzy proteomu s dostatečnou hloubkou pro aplikace v klinické proteomice, farmaceutickém výzkumu, biomarkerových scénářích a rutinní QA/QC.
Očekává se další zkracování gradientů, optimalizace dia-PASEF schémat pro specifické typy vzorků, rozšíření spektrálních knihoven napříč biologickými matricemi a aplikace strojového učení pro zlepšení extrakce slabých signálů a identifikaci nízkohojných proteinů.
Kombinace timsTOF Pro v režimu dia-PASEF a Evosep One představuje robustní řešení pro vysoce propustnou proteomiku. I při nejrychlejším nastavení (300 SPD) bylo dosaženo identifikace více než 2 000 proteinových skupin, čímž se otevírají nové možnosti pro rychlé proteomické studie.
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Data-independent acquisition (DIA) kombinovaná s iontovou mobilitou umožňuje vysoce reprodukovatelné a kvantitativní analýzy komplexních proteomických vzorků. Implementace krátkých LC gradientů na systému Evosep One významně zvyšuje propustnost laboratoře a zachovává široké pokrytí proteomu.
Cíle a přehled studie
Cílem prezentované studie bylo ověřit výkon dia-PASEF režimu na mass spektrometru timsTOF Pro v kombinaci se systémem Evosep One při čtyřech rychlých metodách (60, 100, 200 a 300 samples per day) na modelovém vzorku HeLa digest. Studie dále hodnotí využití hybridních spektrálních knihoven pro udržení přesnosti datové extrakce.
Použitá metodika a instrumentace
- Vzorek: in-house tryptický digest HeLa buněk
- LC systém: Evosep One s metodami 60, 100, 200 a 300 SPD
- Mass spektrometr: timsTOF Pro (Bruker Daltonics) s trapped ion mobility (TIMS) a quadrupole TOF
- dia-PASEF schéma: 1 MS scan (100 ms) + 24 dia fragmentačních oken (25 Da) v rozsahu m/z 400–1000, cyklus 900 ms
- Data processing: Spectronaut 14 (Biognosys) s tvorbou resource-specific a project-specific knihoven a jejich sloučením do hybridní knihovny
Hlavní výsledky a diskuse
- Metoda 60 SPD: průměrně 5 204 proteinových skupin a 39 936 peptidových sekvencí při 1 % FDR, dynamický rozsah ~5 řádů, medián CV 8,2 % (peptidy) a 5,9 % (proteiny)
- 100 a 200 SPD: mírný pokles identifikací při zachování přesné retence díky hybridní knihovně
- 300 SPD (3 min gradient, 5 min běh): identifikace přes 2 100 proteinových skupin a 10 462 peptidů v průměru
- Obrázek 1 (workflow): ukazuje postup tvorby knihoven a extrakce dat z dia-PASEF
- Obrázek 2: graf průměrného počtu identifikací proteinů a peptidů pro různé gradienty demonstruje udržení proteomového pokrytí i při extrémně krátkých metodách
Přínosy a praktické využití metody
Prezentovaná platforma nabízí rychlé a reprodukovatelné analýzy proteomu s dostatečnou hloubkou pro aplikace v klinické proteomice, farmaceutickém výzkumu, biomarkerových scénářích a rutinní QA/QC.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další zkracování gradientů, optimalizace dia-PASEF schémat pro specifické typy vzorků, rozšíření spektrálních knihoven napříč biologickými matricemi a aplikace strojového učení pro zlepšení extrakce slabých signálů a identifikaci nízkohojných proteinů.
Závěr
Kombinace timsTOF Pro v režimu dia-PASEF a Evosep One představuje robustní řešení pro vysoce propustnou proteomiku. I při nejrychlejším nastavení (300 SPD) bylo dosaženo identifikace více než 2 000 proteinových skupin, čímž se otevírají nové možnosti pro rychlé proteomické studie.
Reference
- Meier F. et al., Molecular & Cellular Proteomics 17(12):2534–2545, 2018
- Meier F. et al., dia-PASEF development, 2019
- Muntel J. et al., Molecular Omics 15:348–357, 2019
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High throughput 4D-Proteomics – Application of dia-PASEF® and the Evosep One for short gradients
2020|Bruker|Aplikace
High throughput 4D-Proteomics – Application of dia-PASEF® and the Evosep One for short gradients The timsTOF Pro offers a combination of two unique technologies, namely a 4th dimension provided by Trapped Ion Mobility Spectrometry (TIMS) to enhance ion separation and…
Klíčová slova
pasef, pasefdia, diaevosep, evoseptimstof, timstofresource, resourcemobility, mobilityspd, spddata, dataspectronaut, spectronautprecursor, precursorbruker, brukerlibrary, libraryspecific, specifictims, timsion
diaPASEF: label-free quantification of highly complex proteomes
2019|Bruker|Aplikace
diaPASEF: label-free quantification of highly complex proteomes The timsTOF Pro with diaPASEF provides reproducible and accurate qualitative and quantitative results in complex proteomics samples – making it perfectly suited for data-independent acquisition approaches. Abstract Data-independent acquisition (DIA) promises reproducible and…
Klíčová slova
hye, hyediapasef, diapasefdia, diaspectronaut, spectronauttimstof, timstofpasef, pasefproteomics, proteomicstriply, triplywindows, windowsproteomes, proteomesapproaches, approachesion, ionprotein, proteinpro, promobility
dia-PASEF® applied on different gradient lengths
2020|Bruker|Technické články
dia-PASEF® applied on different gradient lengths Data Independent Acquisition (DIA) workflows have gained in popularity as they overcome the issue of stochastic selection of peptide precursors encountered in typical data-dependent approaches (DDA) and thereby promise reproducible and accurate protein identification…
Klíčová slova
pasef, pasefdia, diahela, helayeast, yeastmobility, mobilitycumulative, cumulativeprotein, proteinlibrary, librarycoverage, coveragepeptides, peptideswindows, windowsspectronaut, spectronaution, iontims, timsgroups
Parallel accumulation – serial fragmentation combined with data-independent acquisition (diaPASEF)
2019|Bruker|Aplikace
Parallel accumulation – serial fragmentation combined with data-independent acquisition (diaPASEF) The timsTOF Pro with diaPASEF enables deeper proteome coverage in a single 4D shotgun proteomics experiment, with highly reproducible qualitative and quantitative results – making it a near-ideal mass analyzer…
Klíčová slova
diapasef, diapasefmobility, mobilitydia, diaion, ionmedian, medianpasef, pasefpeptide, peptideproteins, proteinsdik, dikschemes, schemestims, timspeptides, peptidesplacement, placementccs, ccsduty