蛋白質(zhì)組學研究中生物標志物的發(fā)現(xiàn)通常需要面對極少的樣品量,尤其是單細胞蛋白質(zhì)組學樣品,通常只有幾十到幾百pg的絕對蛋白量,這對研究人員構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。為了克服這一問題,將納升液相和高分辨率質(zhì)譜的SWATH DIA采集模式相結(jié)合,可實現(xiàn)全面的蛋白質(zhì)組分析,從復雜的生物樣品中得到定性和定量信息。ZenoTOF 8600系統(tǒng)代表了高分辨質(zhì)譜技術(shù)的重大飛躍,與上一代儀器相比,靈敏度提高了十倍。這一進步是由OptiFlow Pro離子源、增強的離子捕獲技術(shù)和下一代光學檢測器聯(lián)合推動的,它們共同實現(xiàn)了對復雜樣品的高靈敏度、痕量檢測和穩(wěn)定分析。
本文展示了ZenoTOF 8600系統(tǒng)上的Zeno SWATH DIA的功能,結(jié)合Evosep One液相上的Whisper Zoom分離方法,以40 SPD的通量運行,能夠?qū)Φ陀诩{克級的人蛋白酶解樣品進行高靈敏度定量蛋白質(zhì)組學分析。
主要優(yōu)勢
單細胞水平上樣量下蛋白
和肽段鑒定結(jié)果
如圖1所示, 總結(jié)了250 pg和500 pg兩種上樣量的 K562 酶解樣品中蛋白和肽段的鑒定和定量結(jié)果,在單細胞水平250 pg上樣量條件下,重復采集三針,鑒定出超過4,900個蛋白和35,000條肽段,其中大約 70% 的蛋白(>3,400) 和 54% 的肽段(>19,000)定量結(jié)果CV <20%。將上樣量增加到 500 pg,蛋白鑒定數(shù)超過5,500,肽段鑒定數(shù)超過43,000,同樣,定量結(jié)果上,70% 的蛋白和 56% 的肽段 CV <20%。
圖1. K562樣品250 pg和500 pg上樣量蛋白和肽段鑒定結(jié)果。
單細胞水平上樣量下的譜圖
圖2顯示了ACTG_HUMAN蛋白的代表性肽段AVFPSIVGR 的譜圖,上圖是三針重復進樣的y6碎片離子的提取離子流色譜圖(XIC),下圖是250 pg和500 pg上樣量下的相應MS/MS譜圖。可以看到,即使在低上樣量下,信號強度、重現(xiàn)性和MS/MS譜圖質(zhì)量也很高。當樣品上樣量從250 pg增加到500 pg時,觀察到XIC峰高、峰面積和MS/MS碎片離子強度明顯增加了兩倍。這些結(jié)果凸顯了 ZenoTOF 8600 系統(tǒng)上 Zeno SWATH DIA 的靈敏度和準確度,表明了其適用于低上樣量樣品或單細胞蛋白質(zhì)組學應用。
圖2. 250 pg和500 pg上樣量下ACTG_HUMAN 蛋白的肽段 AVFPSIVGR 的譜圖。
總結(jié)
本文介紹了使用 ZenoTOF 8600系統(tǒng)進行單細胞水平的定量蛋白質(zhì)組學工作流程,該方法利用高靈敏度的Zeno SWATH DIA數(shù)據(jù)采集,使用納升液相分離,能夠以每天40個樣品(SPD)的通量從250 pg的人細胞樣品中鑒定超過4,900個蛋白和35,000條肽段。ZenoTOF 8600 系統(tǒng)的高靈敏度有助于從單細胞水平皮克樣品量中發(fā)現(xiàn)和定量可靠的生物標志物,使其成為單細胞蛋白質(zhì)組學應用的理想平臺。
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