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在AB Sciex的Swath和UW的Skyline的推动下,有针对性的DIA质谱仪正在崛起

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这篇文章最初发表于6月7日。

AB Sciex的上个月推出了新款TripleTOF 5600+仪器的特点是其Swath数据独立采集技术,对数据独立质谱仪的兴趣,特别是在目标应用中的使用,正在上升。

而Swath —是该公司与瑞士联邦理工学院苏黎世研究员Ruedi Aebersold合作开发的vwin德赢ac米兰合作(PM 6/10/2011)—可能是目前主要供应商提供的开发最全面的此类产品,其他仪器公司正在追求自己的DIA解决方案,其中几家公司与华盛顿大学的研究人员Michael MacCoss合作,其实验室的开源Skyline软件系统已经成为DIA数据分析和方法开发的主要平台。

传统上,散弹枪蛋白质组学实验使用依赖数据的采集,其中质谱仪对进入仪器的前体离子进行初始扫描,并选择这些离子的采样进行碎片化和生成MS/MS谱。然而,由于仪器扫描速度不够快,无法获得在给定时刻进入的所有前体,许多离子â€(特别是低丰度离子â€)从未被选为MS/MS碎片,因此未被检测到。

另一方面,在DIA中,质谱仪选择宽的m/z窗口,并在该窗口中分解所有前体,使机器能够收集样品中所有离子的MS/MS光谱。

由于线性离子阱仪器的扫描速度不断提高,这项技术于2004年被引入自然方法论文由斯克里普斯研究所研究员约翰·耶茨三世â€-谁实现了热电子LTQ仪器。从那时起,DIA技术已经被许多蛋白质组学研究人员使用各种不同的平台。

是什么让AB Sciex的Swath方法有趣,MacCoss说ProteoMonitor其特点是专注于有针对性的数据分析。他说,国防情报局已经成立了近10年。“现在人们所做的不同之处在于,他们会说,‘好吧,对于这种肽,我可以预测其质量;我可以预测碎片离子的质量;我现在能在[DIA]数据中找到它吗?’”

他说:“AB Sciex(与Swath)合作的是,他们是第一个推动这种(有针对性的)工作流程的人。”

其他供应商â€-特别是沃特斯,推出了其MSE方法—在AB Sciex的Swath发布之前一直在营销DIA技术,但是MacCoss说,供应商并没有真正“推出一个解决方案,以一种有针对性的方式查看数据中的分析物”,就像AB Sciex现在所做的那样。

“现在正在进行的数据采集与2004年以来所做的没有什么不同,”他说。“唯一不同的是,最近的数据分析已经变成:我们能在这些数据中找到肽X吗?相反,让我们尝试寻找信号并[制造肽id]。”

Buck研究所化学和质谱核心设施主任、TripleTOF 5600的早期用户布拉德·吉布森(Brad Gibson)说,这一转变可能是一个重大转变+

吉布森从今年年初就开始使用斯沃斯,他说ProteoMonitor上个月在美国质谱学会年会上接受采访时,他说,在这段时间里,他实验室大约60%的实验方法都融入了这项技术。

他说:“过去你做过很多依赖数据的收购。“你会发现样本的情况,以及你想要跟踪的东西,然后你可能会进行(多反应监测)分析,这是一种第二种、更集中的实验。”

不过,有了斯沃斯,“你基本上可以在同一个实验中完成发现和目标定量,”他说。

这种质量全的工作流程已经成为质谱仪供应商几年来的主要话题(PM 5/28/2010)但是,吉布森建议,随着TripleTOF 5600的发布+和斯瓦特,AB Sciex目前在实施这些方面处于领先地位。

“我认为AB Sciex在拥有(TripleTOF 5600)一种更适合进行这种采集的仪器方面可能处于领先地位,”他说,并指出一个关键方面是,该仪器在整个采集窗口范围内表现出非常均匀的离子传输水平。

MacCoss说,这种均匀性在很大程度上是优化和调整用于离子选择的四极杆的问题。

他表示:“在任何供应商的仪器上,都有可能获得广阔的(收购)窗口。”“区别在于是否进行了某些优化。AB Sciex花了很多时间来尝试,如果你有一个25米/z的窗口(就像在Swath技术中使用的那样),它在窗口的信号传输中是相当均匀的–所以不管[离子]是在窗口的中心还是在窗口的边缘。”

MacCoss再次指出,除了仪器本身,Swath还强调有针对性的数据分析和AB Sciex用于分析的软件工作流程,这使Swath有别于其他公司的产品。他和吉布森都表示,其他质谱仪供应商正专注于追赶â€-其中许多与MacCoss和他的团队的Skyline软件工具合作。

DIA数据的目标分析与Skyline最初设计的选择反应监测分析基本相同。MacCoss指出,这使得该系统自然而然地适合于此类工作,而且,随着质谱仪供应商争相为有针对性的DIA分析提供解决方案,许多人开始与他的实验室合作。

他说:“质谱仪供应商想要销售质谱仪,但他们知道,除非他们有一个处理数据的计算解决方案,否则他们将很难销售这些仪器。”“因此,如果他们(在针对DIA工作的工具方面)落后,我们发现他们倾向于与我们合作,因为他们可以迅速得到一个好的解决方案。”

MacCoss和他的同事开发了Skyline来支持来自许多供应商的DIA方法,包括AB Sciex, Waters, Agilent和Thermo Fisher Scientific。

他说:“我认为大多数供应商一直在帮助我们,因为我认为我们有和AB Sciex (Swath)一样好的解决方案。”

MacCoss承认他“当然,有偏见”,但Gibson –有时与Skyline组的合作者—同样表示,UW团队正在跟上步伐,如果没有超过,它的商业同行。

他说:“他们正在挑战极限,试图在一个开源平台上获得这种软件工具,以进行这类分析。”“每个供应商都在争先恐后地开发自己的内部版本,因为他们几乎不得不这样做,但现在你可以看到开源社区与供应商正在开发的东西是一致的。”

“这是非常新的事情,”他补充说。“我以前从未见过这样的情况,几乎没有延迟时间,事实上,你甚至可以说开源社区甚至领先于供应商。供应商正在生产允许你这样做的工具,但开源和学术界已经在如何进行数据分析和处理方面取得了进展。”

MacCoss认为这可能是因为他的团队拥有许多世界级的软件工程师,包括首席开发人员Brendan MacClean,他曾是微软Visual c++ / developer Studio项目的首席开发人员。

“大多数学术实验室(只是)有一些研究生和博士后为他们的小组编写软件,”他说。“(Skyline团队的)软件工程水平不是你通常认为的学术软件开发水平。”

除了对传统DIA实验的分析工作,MacCoss和他的团队正在开发一种名为多路复用DIA的新型DIA工具,他说目前只能在Thermo Scientific公司的Q Exactive仪器上完成。该技术利用了该仪器的四极杆、C-trap和Orbitrap的组合来收集20米/z的数据块,每个数据块由5个独立的4米/z窗口组成。MacCoss表示,通过将大采集窗口提供的采样频率与小窗口的特异性和减少离子干扰相结合,可以提高性能。

吉布森说,他预计随着该技术的使用增长,DIA还会有更多的创新。

他说:“仪器供应商似乎正在迅速采用(这种技术),试图弄清楚他们如何才能赶时髦。”“它会是革命性的吗?[有针对性的DIA分析]是否会成为未来两年内占主导地位的工作流程?我敢打赌,它很可能会。”

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