邹文安
俗话说“工欲善其事必先利其器”，质谱技术作为蛋白质组学技术的核心环节，蛋白质谱仪的性能无疑是对蛋白质组学结果最强有力的保证。伴随着质谱技术的快速进步，一系列更多功能、更高灵敏度、更高扫描速度及分辨率的高性能质谱仪的出现，推动着蛋白质组学研究的快速发展。那么，哪些质谱仪能代表现在蛋白质行业内最高水平呢？无疑是Q Exactive HF-X与Orbitrap Fusion Lumos。
图1：左：Lumos；右：HF-X
Q Exactive HF-X（简称HF-X）与Orbitrap Fusion Lumos（简称Lumos）质谱仪均是基于静态轨道离子阱（Orbitrap）的超高分辨率质谱仪，其中：
HF-X为2017年推出的OrbitrapTM Q Exactive系列（QE系列）最新款，是一款组合型四极杆 Orbitrap™ 质谱仪。应用改进的大容量离子 传输管及电动离子漏斗结构，极大提高离子传输效率及仪器灵敏度，同时通过优化扫描时间设置极大提升扫描速度（40 HZ）结合上高级峰值算法（APD），实现灵敏度、扫描速度及分辨率的大幅度提升。
Lumos则是赛默飞最高端的四极杆-静电场轨道阱-线性离子阱三合一组合式质谱。使用超高场Orbitrap质量分析器，相比于其他产品，Fusion具有超高分辨、高灵敏度、多级质谱能力，并且配备多种裂解模式（CID、HCD及可升级的ETD），非常适合蛋白质组学中复杂体系的高通量蛋白检测。
表1 HF-X与Lumos参数比较
分辨率方面：HF-X在质荷比200处240000的质谱最高分辨率令人惊艳，也是QE系列目前的最高水平；Lumos的最高分辨率则达到了500000。
扫描速度上：两款仪器都达到了相当高的水准，其中HF-X Orbitrap质量分析器的扫描速度达到了40Hz，是目前扫描速度最快的Orbitrap质谱仪；而Lumos作为一款三合一质谱仪，除了具有超高分辨率的Orbitrap质量分析器以外，还另外配备了线性离子阱（iontrap）质量分析器，两种质量分析器互相配合，能够实现30Hz的OTMS扫描模式和40Hz的ITMS扫描模式。
功能方面：HF-X代表的QE系列组合型质谱仪，只能选择单一的HCD离子碎裂模式，Lumos能够在MSn的任何阶段选择HCD、CID、ETD等不同离子碎裂模式，并配合超高分辨率Orbitrap或iontrap质量分析器，能够灵活的适应多种复杂的蛋白质谱检测模式，在最具挑战性的分析应用中尤为突出，包括低水平PTM分析、完整蛋白质表征等等。
如果将HF-X比喻为“紫薇软剑”，性能出众，锋利至极，那么Lumos则可以比作“玄铁重剑”，其丰富的功能与不同模式在最具挑战性的蛋白质分析应用中尤为突出。当然，所谓“单则易折，众则难摧”，只有把这两种拥有不同特性的质谱仪器结合起来灵活运用，才能满足蛋白质组学丰富多样的运用情境。
在2017年蛋白质组学专业期刊Proteomics上，研究者基于Orbitrap Fusion Lumos进行了详尽的蛋白质组学定量测试，不同离子碎裂模式与质量分析器的组合实现了高质量的数据产出：
在HCD碎裂模式与Orbitrap质量分析器配合的HCD-FTMS模式下，1ug海拉细胞蛋白，在60min质谱检测时间内，鉴定到大于4000的蛋白与超过20000的多肽（图2）；
图2
基于Fusion Lumos的蛋白质组定量，以1ug多肽上样量，90min检测时间内达到相当高的质谱鉴定水平（图3 a,b）。在修饰鉴定方面，应用TiO2富集方法富集的海拉细胞磷酸化多肽，在250ug上样量的条件下，几种不同的鉴定模式组合均达到了超过5000条磷酸化肽段的鉴定（图3）。
图3
景杰生物蛋白质谱研发平台，基于HF-X、Lumos等业内最先进的质谱仪器，以及近10年沉淀的高水平研发团队。这也是景杰生物长期以来保持蛋白质组学服务质量的不二秘籍。
除此之外，景杰生物拥有世界上种类齐全的修饰组学技术服务，可以为您提供一整套常规蛋白质组学及修饰组学研究的解决方案，结合高灵敏度的修饰类泛抗体，助力您的研究工作。
参考文献：
Espadas, et al. (2017) Evaluation of different peptide fragmentation types and mass analyzers in data‐dependent methods using an Orbitrap Fusion Lumos Tribrid mass spectrometer. Proteomics.
想了解蛋白质组学与修饰组学更多领域运用，可点击行业精选-关键词检索，搜索相关学科热点。也可点击景杰生物-在线客服，随时进行沟通咨询。
精准医学与蛋白组学
海量文献解读
行业前沿报导
长按二维码关注我们