Evolution of SWATH® Acquisition Provides Large Gains in Quantified Proteins
Aplikace | 2017 | SCIEXInstrumentace
SWATH® Acquisition je strategie datově nezávislé akvizice (DIA), která umožňuje komplexní a reprodukovatelné kvantitativní zpracování proteomických vzorků. Díky kontinuálním inovacím v oblasti akvizičního schématu, hardwaru i tvorbě iontových knihoven dnes poskytuje výrazně vyšší pokrytí a kvalitu dat než původní implementace z roku 2012.
Cílem práce bylo vyčíslit a porovnat přínos jednotlivých vylepšení SWATH akvizice na systémech TripleTOF®, a to při konstantních LC parametrech, instrumentaci a náloži vzorku. Srovnávaly se čtyři konfigurační přístupy: původní 34 pevně daných oken 25 Da, 20 pevně daných oken 20 Da, 60 variabilních oken a dnešní doporučovaných 100 variabilních oken. Data byla zpracována pomocí různě velkých iontových knihoven.
Optimalizovaná SWATH akvizice umožňuje robustní vysokopropustné kvantitativní proteomické studium s lepší citlivostí, přesností a rozsahem pokrytí. Metoda je vhodná pro biomarkerovou validaci, farmaceutický výzkum i průmyslovou QA/QC analýzu.
Modifikace SWATH akvizičního schématu, přechod na variabilní okna a vytváření rozsáhlých iontových knihoven přinesly zásadní zvýšení počtu kvantifikovaných proteinů a peptidů. Tyto inovace dále zvyšují spolehlivost a šíři aplikací DIA přístupu v proteomice.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceSCIEX
Souhrn
Význam tématu
SWATH® Acquisition je strategie datově nezávislé akvizice (DIA), která umožňuje komplexní a reprodukovatelné kvantitativní zpracování proteomických vzorků. Díky kontinuálním inovacím v oblasti akvizičního schématu, hardwaru i tvorbě iontových knihoven dnes poskytuje výrazně vyšší pokrytí a kvalitu dat než původní implementace z roku 2012.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo vyčíslit a porovnat přínos jednotlivých vylepšení SWATH akvizice na systémech TripleTOF®, a to při konstantních LC parametrech, instrumentaci a náloži vzorku. Srovnávaly se čtyři konfigurační přístupy: původní 34 pevně daných oken 25 Da, 20 pevně daných oken 20 Da, 60 variabilních oken a dnešní doporučovaných 100 variabilních oken. Data byla zpracována pomocí různě velkých iontových knihoven.
Použitá metodika a instrumentace
- Chromatografie: NanoLC™ 425 v trap-elute režimu, ChromXP™ 0,3×150 cm kolona, gradient 4–32 % acetonitrilu v 43 min při 5 µl/min.
- Mass spectrometry: systémy TripleTOF® 6600 a 5600 s Turbo V™ zdroji a 25 µm hybridními elektrodami; SWATH akvizice řízena v Analyst TF 1.7.
- Zpracování dat: PeakView™ 2.2 (SWATH 2.0) s Excel šablonou pro replikáty; kvantifikace při <1 % FDR a <20 % CV.
Hlavní výsledky a diskuse
- Variabilní Q1 okna podle hustoty m/z výrazně zlepšují poměr signál/šum, zejména při 100 oknech oproti původním 25 Da oknům.
- Při použití 100 variabilních oken a rozsáhlé Pan Human knihovny bylo dosaženo až 300 % nárůstu Kvantifikovaných peptidů a 120 % nárůstu proteinů oproti původní metodě.
- Metoda s 20 pevnými 20 Da okny na omezeném m/z rozsahu (500–900) zaostávala za variabilními přístupy, což potvrzuje potřebu vysokého počtu kvalitních oken.
- Výsledky byly konzistentní mezi platformami 6600 a 5600, potvrzující univerzálnost doporučené strategie.
Přínosy a praktické využití metody
Optimalizovaná SWATH akvizice umožňuje robustní vysokopropustné kvantitativní proteomické studium s lepší citlivostí, přesností a rozsahem pokrytí. Metoda je vhodná pro biomarkerovou validaci, farmaceutický výzkum i průmyslovou QA/QC analýzu.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Dále se očekává integrace adaptivních akvizičních schémat v reálném čase pro dynamickou volbu oken.
- Rozvoj hlubších a specializovaných iontových knihoven (např. PTM-specifické) pro cílené aplikace.
- Automatizace a industrializace microflow SWATH pro velkosériové projekty.
- Využití strojového učení pro optimalizaci extrakce kvantitativních signálů ze SWATH dat.
Závěr
Modifikace SWATH akvizičního schématu, přechod na variabilní okna a vytváření rozsáhlých iontových knihoven přinesly zásadní zvýšení počtu kvantifikovaných proteinů a peptidů. Tyto inovace dále zvyšují spolehlivost a šíři aplikací DIA přístupu v proteomice.
Reference
- Gillet LC a kol. Mol. Cell. Proteomics, 11(6), 2012.
- Improved Data Quality Using Variable Q1 Window Widths in SWATH Acquisition, SCIEX Technical Note RUO-MKT-02-2879-B.
- Increasing Depth of Coverage in Data Independent Acquisition with Higher Sample Loads and Smaller Q1 Windows, SCIEX Technical Note RUO-MKT-02-3245-A.
- Extending Depth of Coverage with SWATH Acquisition Using Deeper Ion Libraries, SCIEX Technical Note RUO-MKT-02-3247-A.
- Rosenberger G a kol. Scientific Data, 1, 140031, 2014.
- Microflow SWATH Acquisition for Industrialized Quantitative Proteomics, SCIEX Technical Note RUO-MKT-02-3637-A.
- SWATH Variable Window Calculator, SCIEX Excel tool.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Accelerating SWATH® Acquisition for Protein Quantitation – Up to 100 Samples per Day
2018|SCIEX|Aplikace
Accelerating SWATH® Acquisition for Protein Quantitation – Up to 100 Samples per Day Microflow LC with TripleTOF® 6600 System Christie Hunter1, Nick Morrice2, Zuzana Demianova3 1 SCIEX, USA, 2SCIEX, UK, 3SCIEX, Germany The combination of microflow LC with SWATH Acquisition…
Klíčová slova
swath, swathmicroflow, microflowquantified, quantifiedces, cesproteins, proteinsacquisition, acquisitionimpact, impactpeptides, peptidesgradients, gradientslength, lengthgradient, gradientobserved, observedminimal, minimalgains, gainsprocessed
Microflow SWATH® Acquisition for Industrialized Quantitative Proteomics
2017|SCIEX|Aplikace
Microflow SWATH® Acquisition for Industrialized Quantitative Proteomics NanoLC™ 400 System with TripleTOF® 6600 System Christie L Hunter1, Nick Morrice2 1 SCIEX, USA, 2SCIEX, UK Data independent acquisition (DIA) strategies have been used to increase the comprehensiveness of data collection while…
Klíčová slova
swath, swathmicroflow, microflowacquisition, acquisitiontripletof, tripletofspecificity, specificitynanoflow, nanoflowgains, gainsrobustness, robustnessdia, diaprovides, provideschromxp, chromxpaebersold, aebersoldruedi, ruediobserved, observedyansheng
Microflow SWATH® Acquisition for Industrialized Quantitative Proteomics
2017|SCIEX|Technické články
Microflow SWATH® Acquisition for Industrialized Quantitative Proteomics NanoLC™ 400 System with TripleTOF® 6600 System Christie L Hunter1, Nick Morrice2 1 SCIEX, USA, 2SCIEX, UK Data independent acquisition (DIA) strategies have been used to increase the comprehensiveness of data collection while…
Klíčová slova
swath, swathmicroflow, microflowacquisition, acquisitiontripletof, tripletofspecificity, specificitynanoflow, nanoflowgains, gainsrobustness, robustnessdia, diaprovides, provideschromxp, chromxpaebersold, aebersoldruedi, ruediobserved, observedyansheng
Improved Metabolite Identification Using Data Independent Analysis for Metabolomics
2019|SCIEX|Aplikace
Improved Metabolite Identification Using Data Independent Analysis for Metabolomics Using the TripleTOF® 6600 LC-MS/MS System and SWATH® Acquisition Robert Proos SCIEX, USA Comprehensive metabolite identification with MS/MS library spectral matching can be problematic for data-dependent acquisition (DDA) workflows as it…
Klíčová slova
swath, swathacquisition, acquisitiondda, ddalibraries, librariessciex, sciexidentified, identifiedlibrary, librarymetabolite, metabolitefeatures, featuresdia, diaidentification, identificationammsl, ammslnumber, numberdata, datametabolites