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创新的蛋白质组学质谱应用新技术—swath
文章来源:未知
作者:genecteate
发布时间:2017-06-14 09:55
swath(斯沃琪),一款名誉全球的瑞士手表品牌,名字中的“s”不仅代表它的产地瑞士,而且含有“second-watch”即第二块表之意,表示人们可以像拥有时装一样,同时拥有两块或两块以上的手表。swatch(斯沃琪)手表一直以来传达着高质量、低成本,时尚与纪念并重的信息,让每一位消费者都能拥有属于自己的名表。swatch(斯沃琪)所代表的含义更是一份珍贵纪念品、每一段历史的回忆、 甚至一份情感的寄托。swatch(斯沃琪)缔造了世界级品牌的神话,成为消费者心中的标志,同时延续了瑞士制表业百年的辉煌。
然而swath除了这款世界名表的品牌定义之外,还有一段不一样的故事,它亦是生物工程史上的一块里程丰碑。
swath(sequential window acquisition of all theoretical mass spectra)同时也是是瑞士苏黎世联邦理工学院的 ruedi aebersold 博士及其团队与ab-sciex联合推出的一项全新的质谱技术。swath采集模式是一种新型的ms/ms 扫描技术,它将扫描范围划分为以25 dalton 为间隔的一系列区间,通过超高速扫描来获得扫描范围内全部离子的所有碎片信息,是 ms/msall技术的扩展。与传统的shot-gun技术相比,swath采集模式能够将扫描区间内所有的肽段母离子经过超高速扫描并进行二级碎裂,从而获得完整的肽段信息。因此,swath技术是一种真正全景式的、高通量的质谱技术,同时也大大提高了定量的可重现性。
从上世纪90年代提出蛋白质组到今天,短短20年间取得了惊人的发展。这相当程度上要归功于质谱技术在蛋白质组中的应用和不断发展。可以说,蛋白质组学的发展主要借助两大学科技术,一个是基因组学,一个是生物质谱系统。随着人类基因组计划的完成,第二代测序仪的出现和生物信息学的兴起,促使基因组学迅速发展。继2003年宣告第一张人类基因组图谱绘制完成,到目前已经有达数千个物种的全基因序列得到测序。这意味着可以通过其全基因组序列预测相应的全蛋白质组序列。这对生物质谱在蛋白质组研究的应用提供了一个很好的模板。凡是经过基因组测序的物种,都可以用质谱技术大规模鉴定其蛋白质。当前,比较主流的蛋白质组学研究方案当属lc-ms/ms系统。利用lc-ms/ms系统一次实验可以鉴定上万个蛋白成为可能。
基于lc-ms/ms系统方案也叫shot-gun法,质谱的采集模式为dda(data dependent acquisition)。在这种模式下,质谱根据离子化的肽段母离子的强度,依次选择10到20个强度最大的离子进入串联质谱,进行进一步碎裂,然后经过与模板蛋白质数据库比较确认。这种方法无疑丢失了大量有用的肽段母离子信息。此外,经过二级碎裂的二级谱图,在后期使用软件鉴定中也仅有少量谱图得到解析(约30%),大部分谱图依然得不到有效利用。由于质谱选择离子的随机性,造成鉴定的重复度较低,即同样的样品,同样的仪器,两次不同采集,其鉴定结果差别较大。又由于空间电荷效应的存在,大大限制了分析的动态范围,一些重要的低丰度蛋白得不到解析。针对这些问题,瑞士苏黎世联邦理工学院的ruedi aebersold 博士及其团队与ab-sciex联合推出了一项全新的质谱技术——swath(sequential windowed acquisition of all theoretical fragment ions)(图2)。swath采集模式是一种新型的ms/ms 扫描技术,它将扫描范围划分为以25 dalton 为间隔的一系列区间,通过超高速扫描来获得扫描范围内全部离子的所有碎片信息,是 ms/msall技术的扩展。以蛋白质组学样品分析中常见的扫描范围400 ~ 1200 为例,每 25 dalton作为一个扫描间隔(swath),每个swath扫描时间设定为100ms,那么该扫描范围累计需要32个swath(1200-400/25=32),完成一次扫描需要 3.2 秒。
8846威尼斯-威尼斯2299蛋白质组学技术平台引进目前最先进的ab-sciex triple tof 5600 plus质谱系统,采用swath技术定量蛋白质组,具有较高的准确度和动态范围,可检测到蛋白质的丰度差异极大,跨越4个数量级,其灵敏度和动态范围与srm分析水平相当。通过对swath技术经过长时间的研究及技术开发,金开瑞成为国内第一家提供swath技术服务的公司。
然而swath除了这款世界名表的品牌定义之外,还有一段不一样的故事,它亦是生物工程史上的一块里程丰碑。
swath(sequential window acquisition of all theoretical mass spectra)同时也是是瑞士苏黎世联邦理工学院的 ruedi aebersold 博士及其团队与ab-sciex联合推出的一项全新的质谱技术。swath采集模式是一种新型的ms/ms 扫描技术,它将扫描范围划分为以25 dalton 为间隔的一系列区间,通过超高速扫描来获得扫描范围内全部离子的所有碎片信息,是 ms/msall技术的扩展。与传统的shot-gun技术相比,swath采集模式能够将扫描区间内所有的肽段母离子经过超高速扫描并进行二级碎裂,从而获得完整的肽段信息。因此,swath技术是一种真正全景式的、高通量的质谱技术,同时也大大提高了定量的可重现性。
从上世纪90年代提出蛋白质组到今天,短短20年间取得了惊人的发展。这相当程度上要归功于质谱技术在蛋白质组中的应用和不断发展。可以说,蛋白质组学的发展主要借助两大学科技术,一个是基因组学,一个是生物质谱系统。随着人类基因组计划的完成,第二代测序仪的出现和生物信息学的兴起,促使基因组学迅速发展。继2003年宣告第一张人类基因组图谱绘制完成,到目前已经有达数千个物种的全基因序列得到测序。这意味着可以通过其全基因组序列预测相应的全蛋白质组序列。这对生物质谱在蛋白质组研究的应用提供了一个很好的模板。凡是经过基因组测序的物种,都可以用质谱技术大规模鉴定其蛋白质。当前,比较主流的蛋白质组学研究方案当属lc-ms/ms系统。利用lc-ms/ms系统一次实验可以鉴定上万个蛋白成为可能。
基于lc-ms/ms系统方案也叫shot-gun法,质谱的采集模式为dda(data dependent acquisition)。在这种模式下,质谱根据离子化的肽段母离子的强度,依次选择10到20个强度最大的离子进入串联质谱,进行进一步碎裂,然后经过与模板蛋白质数据库比较确认。这种方法无疑丢失了大量有用的肽段母离子信息。此外,经过二级碎裂的二级谱图,在后期使用软件鉴定中也仅有少量谱图得到解析(约30%),大部分谱图依然得不到有效利用。由于质谱选择离子的随机性,造成鉴定的重复度较低,即同样的样品,同样的仪器,两次不同采集,其鉴定结果差别较大。又由于空间电荷效应的存在,大大限制了分析的动态范围,一些重要的低丰度蛋白得不到解析。针对这些问题,瑞士苏黎世联邦理工学院的ruedi aebersold 博士及其团队与ab-sciex联合推出了一项全新的质谱技术——swath(sequential windowed acquisition of all theoretical fragment ions)(图2)。swath采集模式是一种新型的ms/ms 扫描技术,它将扫描范围划分为以25 dalton 为间隔的一系列区间,通过超高速扫描来获得扫描范围内全部离子的所有碎片信息,是 ms/msall技术的扩展。以蛋白质组学样品分析中常见的扫描范围400 ~ 1200 为例,每 25 dalton作为一个扫描间隔(swath),每个swath扫描时间设定为100ms,那么该扫描范围累计需要32个swath(1200-400/25=32),完成一次扫描需要 3.2 秒。
8846威尼斯-威尼斯2299蛋白质组学技术平台引进目前最先进的ab-sciex triple tof 5600 plus质谱系统,采用swath技术定量蛋白质组,具有较高的准确度和动态范围,可检测到蛋白质的丰度差异极大,跨越4个数量级,其灵敏度和动态范围与srm分析水平相当。通过对swath技术经过长时间的研究及技术开发,金开瑞成为国内第一家提供swath技术服务的公司。
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