Agilent G2721AA/G2733AA Spectrum Mill MS Proteomics Workbench

Význam tématu

Spektrum Mill MS Proteomics Workbench představuje komplexní softwarové řešení pro vysokoproduktivní zpracování dat z hmotnostní spektrometrie (MS/MS i MS-only), jež usnadňuje a urychluje identifikaci proteinů, kvantifikaci a bioinformatické analýzy rozsáhlých experimentálních datech. Díky integraci pokročilých nástrojů pro předzpracování spekter, automatizované vyhledávací a validační procesy a modulům pro sestavování výsledných zpráv se významně zkracuje doba potřebná k dosažení spolehlivých výsledků, což je klíčové pro výzkum proteomiky, QA/QC a farmaceutický průmysl.

Cíle a přehled studie / článku

Průvodce rychlým startem seznamuje uživatele s instalací, konfigurací a běžnými pracovními postupy v prostředí Spectrum Mill B.04.00. Klíčové cíle jsou:

• Nastavit a spravovat server i klientskou stanici.
• Přenos a organizace surových datových souborů do sdíleného úložiště.
• Zprovoznění základních (basic) i iterativních workflow pro analýzu MS/MS i MS-only experimentů.
• Automatizace zpracování pomocí workflow a fronty požadavků.
• Využití modulů pro identifikaci, validaci, kvantifikaci (včetně MRM) a detailní přehledy výsledků.

Použitá metodika a instrumentace

Spektrum Mill využívá webový klient-server model, kde server běží na platformách Windows XP/Server 2003/Server 2008 R2/Windows 7 (32 i 64 bit), s IIS, JRE 1.6.29u a ActiveState Perl 5.14.2. Umožňuje zpracování dat z Agilent Q-TOF, TOF, iontových pastí, Thermo Scientific .raw, Applied Biosystems/MDS Sciex .wiff, MALDI-TOF(-TOF) a generických formátů (PKL, DTA, MGF). Klíčové moduly:

• Data Extractor: centroidace, filtrace, přiřazení nábojů, výpočet RT apex a kolizních energií.
• MS/MS Search a PMF Search: databázové vyhledávání s variabilními modifikacemi a diskriminačním skórováním.
• Autovalidace: FDR-rizikové metody (pevné/automatické prahy, discriminant scoring).
• Protein/Peptide Summary a PMF Summary: přehledy, filtrace a export do Excel/AMRT/MRM/LIMS/HTML.
• MRM Selector: generování pokynů pro triple kvadrupóly (Agilent, ABI), včetně dynamického MRM.
• Tool Belt: statistika, převody PKL→mzXML, export PepXML.

Hlavní výsledky a diskuse

Verze B.04.00 přináší:

• Rozšířenou automatizaci workflow se samostatnou úpravou a spuštěním přes Edit Workflow a frontu požadavků.
• Nové procesy pro nepřetržité zpracování úloh (zpracování paralelně na více CPU/jádrech).
• Generování MRM seznamů z výsledků dat Q-TOF, včetně kolizních energií a šířek špiček pro DMRM.
• Zapojení False Discovery Rate (FDR) na úrovni spektra, peptidu a proteinu pro zvýšení spolehlivosti identifikací.
• Vylepšené extraktory (.raw, .d) pro kvantitativní metody (SILAC, ICAT, iTRAQ, TMT).
• Podpora exportu a importu výsledků do externích nástrojů (PepXML, mzXML, Skyline, Mass Profiler Professional).

Přínosy a praktické využití metody

Implementace Spectrum Mill přináší:

• Zrychlení analýzy rozsáhlých dat (>tisíce spekter) z desítek hodin na minuty.
• Jednotný integrační rámec pro různé typy MS přístrojů a workflow (MS/MS i PMF).
• Automatizované generování analytických protokolů vhodných pro publikace s požadavky FDR.
• Propojení s cílenou analýzou MRM a systémy pro hloubkovou proteomickou charakterizaci.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj proteomiky směřuje k:

• Rozšířené podpoře datových formátů a vendor-agnostic přístrojů.
• Integraci strojového učení pro pokročilou autovalidaci a detekci modifikací.
• Cloudovým a distribuovaným výpočtům pro ještě větší škálovatelnost.
• Propojení s multi-omics daty a real-time rozhodovacími systémy v biologickém výzkumu.

Závěr

Agilent Spectrum Mill MS Proteomics Workbench je robustní platforma, která propojuje efektivní předzpracování, flexibilní vyhledávání, důkladnou validaci a rozsáhlé přehledy výsledků v jednom webovém prostředí. Verze B.04.00 významně rozšiřuje možnosti automatizace, podporu FDR a cílené kvantifikace, což usnadňuje nasazení v náročných výzkumných a průmyslových projektech.

Reference