
蛋白质是功能的执行者,蛋白质的表达、修饰和功能的异常是疾病发生的直接原因。近年来,随着质谱技术的发展,蛋白质组也在向着“深度覆盖”和“高通量”两个方向发展,并在基础研究和临床转化方面发挥了越来越重要的作用。
区别于追求在单个样品中检测到更多蛋白或修饰位点的“深度覆盖(deep-coverage)”的概念,“高通量(high-throughput)”的蛋白质组学分析方法追求的是蛋白质组学检测的效率。常规的蛋白质组技术一天只能检测十几个,甚至是个位数的样本。而高通量的蛋白质组学方法在保持了较为理想的检测深度和平行性、可靠性的前提下,能够实现短时间的快速分析,并且能够显著降低“批次效应”带来的系统误差,对于大队列临床样本和作物群体的研究尤为关键。“高通量”的技术在基因测序领域已经实现了充分的发展,而蛋白质组方面则有所欠缺,这也是制约了蛋白质组技术大规模应用的主要原因。可喜的是,近年来在色谱、质谱等方面都取得了一系列的突破,诸多创新技术的应用,为实现真正的“高通量”蛋白质组奠定了基础。
单针短梯度的方式,是提升通量的必由之路。传统的色谱技术中,首先色谱柱的分离能力有限,短梯度难以实现有效分离;再者在样品洗脱前需要经历吸样、柱平衡和上样的过程,导致有效梯度时间缩短。最新的Evosep色谱分离系统能够有效改善这一现状,其使用的Evotip移液器吸头形式的一次性捕获柱,配合其独特的高/低压泵系统,具有如下优势:1)Evotip能够在柱平衡的同时,实现样本的快速上样和在线脱盐,有效提高了质谱采集效率。2)综合Evotip和梯度预存储技术,Evosep色谱柱上的残留极低,提升了色谱柱的使用寿命和系统的利用率,减少样品间交叉污染。3)独特的高/低压泵系统,低压力下完成上样、预洗脱并形成梯度,高压力下进行洗脱分离,提高了系统稳定性和结果重现性。
图1 Evosep One高通量蛋白质组学分离系统的结构原理
传统质谱技术存在分离能力不足和扫描速度慢的问题,无法适应极端复杂的蛋白质组解析的需求。传统质谱本身只能在m/z水平做分离检测,因此其分离很大程度上需要前端的LC做预分级。而随着以timsTOF Pro为代表的4D蛋白质组平台的出现,将离子淌度(ion mobility)引入质谱系统中,增加了全新的分离维度,使得质谱本身具备了强大的分离能力,也就不再需要在色谱上做二维的分离了。此外,依托于TOF极高的扫描速度,能够将分离后的大量信号进行快速的检测。1)单针实现传统方法多针合并的检测深度,极大提高效率。图2 timsTOF Pro能够实现>100Hz的超快扫描速度整合优势,再度升级,景杰生物独家率先推出“h4D-DIA”高通量蛋白组技术。“h4D-DIA”高通量蛋白组技术,在原有的4D-DIA基础上,融合了基于Evosep One的高效色谱分离技术。在保持了较为理想的检测深度和平行性、可靠性的前提下(图3),检测效率提升三倍,实现快速的高通量蛋白组分析,特别适用于大队列临床样本和作物群体的研究。如果您想了解更多信息,请咨询景杰生物销售工程师或拨打科服热线(400-100-1145)。
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