應用四極桿離子淌度飛行時間質譜進行蛋白質組學分析一

¹沃特世公司 （英國曼徹斯特） 
²慕尼黑理工大學 （德國弗賴辛）

應用優勢

  ■ 改善蛋白質識別，增加蛋白質組覆蓋范圍

  ■ 即使在極低濃度下也能實現可靠鑒定

  ■ 更有效地進行LC/MS/MS分析從而加快決策過程

簡介

隨著自下而上（bottom-up）蛋白質組學分析的復雜性不斷增加，對于質譜儀的能力提出了挑戰，其需要生成更多的詳細信息才能滿足用戶的需要。近年來，質譜儀的速度、靈敏度和質量數準確性都有了顯著的提高，可獲得更好的數據質量、改善的肽序列標注以及更準確的鑒定結果。

隨著硬件性能的改善，我們開發出一系列新型LC/MS采集方案和碎裂機制，包括母離子發現（PID）方法、非信息依賴型采集（DIA）、離子淌度（IM）輔助方法以及電子轉移解離（ETD）。目前，IM主要應用于多種類型分析物的截面分析和結構分析¹，可增強DIA采集的特異性，例如HDMS^E。²

本研究中展示了一種新型的高清晰數據采集 （HD-DDA）模式在蛋白質和肽鑒定中的應用優勢，該模式將離子淌度法結合到四極桿飛行時間質譜儀中。HD-DDA采用一種高工作周期模式，有利于決策的制定，可實現高靈敏度和選擇性的實驗。

實驗

使用胰蛋白酶酶切大腸桿菌和海拉細胞的胞質內容物。將溶解產物注入nanoACQUITY UPLC系統中，該系統配有ACQUITY UPLC BEH 1.7 μm，15 cm × 75 μm色譜柱并連接SYNAPT G2-Si質譜儀。采用ProteinLynx Global SERVER和/或Mascot對數據進行處理和搜索³。

結果與討論
HD-DDA的改進包括全面支持寬帶增強⁴，這可使信號提高5至10倍，并增強了決策制定邏輯，還可在MS和MS/MS模式之間切換。寬帶增強利用離子淌度分離單電荷態的產物離子，并結合推斥極同步以實現接近100%的工作周期，如圖1所示。

HD-DDA采集通常在非靶向模式下進行，可以由無限制的目標和/或排除列表進行補充。碰撞能量可以是階梯式的、傾斜的或基于m/z和電荷態實時確定。數據可通過ProteinLynx Global SERVER或分別使用供應商中立的搜索算法和驗證工具進行處理和搜索，例如Mascot和Scaffold⁵。

圖2中證實了寬帶增強的優勢。其中，大腸桿菌胰蛋白酶消化物通過納升LC/MS/MC進行分析。數據采集分別采用常規DDA和HD-DDA。在這兩種情況下，均選取了LC峰內相同時間的0.1秒MS/MS數據。在該實驗中，將整個MS/MS譜圖進行平均后發現，信號增強了5倍。