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探索未至之境 | 500個(gè)樣本/天！揭秘ZenoTOF 8600超高通量蛋白質(zhì)組方案

來源：SCIEX（愛博才思） 更新時(shí)間：2025-09-05 13:30:19 閱讀量：184
導(dǎo)讀：探索未至之境 | 500個(gè)樣本/天！揭秘ZenoTOF 8600超高通量蛋白質(zhì)組方案

臨床研究要求大規(guī)模進(jìn)行并采用精確的測(cè)量方法，以獲得具有統(tǒng)計(jì)意義的結(jié)果，因此下一代蛋白質(zhì)組學(xué)研究已轉(zhuǎn)向高通量的工作流程。隨著高通量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和臨床研究中應(yīng)用越來越多，這一工作流程的靈敏度和定量準(zhǔn)確性就顯得非常重要。定量蛋白質(zhì)組學(xué)的重要性在于，它使研究人員能夠超越定性結(jié)果，進(jìn)一步了解蛋白質(zhì)的豐度和表達(dá)量，這對(duì)于理解生物學(xué)過程和識(shí)別疾病標(biāo)志物至關(guān)重要。


ZenoTOF 8600 系統(tǒng)代表了高分辨率質(zhì)譜領(lǐng)域的重大飛躍，OptiFlow Pro離子源、更高效的離子捕獲和先進(jìn)的光學(xué)檢測(cè)器的組合使靈敏度比上一代高分辨儀器提高了10倍。與離散窗口DIA 方法相比，ZT Scan 2.0 DIA 使用連續(xù)掃描四極桿進(jìn)行母離子分離，為用戶提供了更大的靈活性來優(yōu)化方法，從而獲得更好的定性和定量分析結(jié)果。當(dāng)與 Evosep One 液相系統(tǒng)上的改進(jìn)分離技術(shù)相結(jié)合時(shí)，ZenoTOF 8600系統(tǒng)的這些提升在定量和鑒定復(fù)雜樣品中的蛋白質(zhì)和肽段方面表現(xiàn)出卓越的性能，通量高達(dá)500 SPD。



主要優(yōu)勢(shì)



ZenoTOF 8600系統(tǒng)在高通量定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析的主要優(yōu)勢(shì)如下：

1


ZT Scan 2.0 DIA 使肽段和蛋白質(zhì)的定量結(jié)果分別提高了5 倍和3倍。


2


與上一代QTOF儀器上的200 ng上樣量相比，ZenoTOF 8600 系統(tǒng)上5 ng樣品上樣量可鑒定和定量更多的蛋白質(zhì)和肽段。


3


新型LC-MS方法可在高達(dá)500 SPD通量的定量蛋白質(zhì)組學(xué)中實(shí)現(xiàn)無與倫比的性能。


4


ZenoTOF 8600 系統(tǒng)的靈敏度提高使LC-MS峰面積比上一代儀器提高10倍。


圖1. ZenoTOF 8600 系統(tǒng)上高通量肽段和蛋白質(zhì)鑒定結(jié)果



ZenoTOF 8600系統(tǒng)上

蛋白質(zhì)和肽段定量結(jié)果的提升



使用 Evosep One液相和 ZenoTOF 8600系統(tǒng)以 200、300 和500 SPD 通量分析 5 ng 和 50 ng K562樣品，測(cè)試了Zeno SWATH DIA方法和ZT Scan 2.0 DIA方法，并與 ZenoTOF 7600+ 系統(tǒng)上的結(jié)果進(jìn)行比較（圖1）。使用DIA-NN軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，結(jié)果顯示，無論是蛋白質(zhì)（圖2）還是肽段（圖3）的鑒定和定量數(shù)目ZenoTOF 8600相較于ZenoTOF 7600+都有顯著的提升。值得注意的是，比較ZenoTOF 7600+（200 ng上樣量）與ZenoTOF 8600系統(tǒng)（5ng上樣量）結(jié)果顯示，，ZenoTOF 8600系統(tǒng)靈敏度的提升，即使在5ng上樣量條件下，其鑒定的蛋白質(zhì)和肽段數(shù)量均高于ZenoTOF 7600+（200ng上樣量）（圖2和圖3）。該結(jié)果展現(xiàn)了ZenoTOF 8600系統(tǒng)在更低的上樣量下仍能獲得同等甚至更優(yōu)的鑒定結(jié)果。


圖2. ZenoTOF 8600 系統(tǒng)上K562 樣品蛋白質(zhì)鑒定和定量結(jié)果


圖3. ZenoTOF 8600 系統(tǒng)上K562 樣品肽段鑒定和定量結(jié)果


ZT Scan 2.0 DIA進(jìn)一步提升了不同上樣量和通量下的蛋白質(zhì)和肽段的定量結(jié)果，尤其在500 SPD時(shí)最為明顯，其中蛋白質(zhì)鑒定數(shù)量提升40%，肽段鑒定數(shù)量提升高達(dá)58%。圖4總結(jié)了在 ZenoTOF 8600系統(tǒng)上使用 ZT Scan 2.0 DIA 鑒定的蛋白和肽段定量結(jié)果的 CV 分布，其中在200SPD和500SPD通量條件下，蛋白質(zhì)定量CV中位數(shù)均低于10%。


圖4. ZenoTOF 8600 系統(tǒng)上使用ZT Scan 2.0 DIA

鑒定蛋白質(zhì)和肽段的CV分布



ZenoTOF 8600系統(tǒng)靈敏度的提高



圖 5 展示了 ZenoTOF 7600+ 和 ZenoTOF 8600之間對(duì)代表性肽段（DLTFYLMK，來自細(xì)胞質(zhì)肌動(dòng)蛋白 ACTB_HUMAN）檢測(cè)的靈敏度差異，結(jié)果顯示，對(duì)比Zeno SWATH DIA 實(shí)驗(yàn)中 y5 碎片離子的提取離子流色譜圖 （XIC），相較于ZenoTOF 7600+，ZenoTOF 8600的XIC峰面積高出10倍，該肽段的 MS/MS 譜圖的鏡像圖疊加比較突出了這兩個(gè)系統(tǒng)之間不同質(zhì)量范圍碎片離子信號(hào)強(qiáng)度的差異。


圖5. ZenoTOF 8600上細(xì)胞質(zhì)肌動(dòng)蛋白

ACTB_HUMAN肽段 DLTFYLMK靈敏度的提高 



ZenoTOF 8600系統(tǒng)定量結(jié)果的準(zhǔn)確性



量的高度影響，而峰形又由色譜分離決定。提取了在ZenoTOF 8600系統(tǒng)上進(jìn)行的Zeno SWATH DIA實(shí)驗(yàn)中兩條肽段的碎片離子XIC圖，圖6展示了碎片離子H2A1C_HUMAN.AGLQFPVGR.2+.y5和

H2B1L_HUMAN.LLLPGELAK.2+.y7的XIC圖，來自 50 ng K562樣品，在 200、300和500 SPD通量下采集。正如預(yù)期的那樣，隨著梯度變短峰寬逐漸變窄，隨著LC方法的速度越來越快，半峰高處的數(shù)據(jù)點(diǎn)會(huì)減少。然而，即使在500 SPD的通量下，在半峰高處的色譜峰上也至少采集了3個(gè)點(diǎn)。這證明了 ZenoTOF 8600 系統(tǒng)上 DIA 方法的高采集速度，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度和準(zhǔn)確度的可靠定量。


圖6. LC-MS峰形和質(zhì)量保證在高通量下實(shí)現(xiàn)可靠的肽段定量



總結(jié)



本文介紹了使用 ZenoTOF 8600 系統(tǒng)進(jìn)行高通量定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析，結(jié)合Evosep One 液相改進(jìn)的分離技術(shù)以及ZenoTOF 8600的高靈敏度數(shù)據(jù)非依賴性采集（DIA）技術(shù)ZT Scan 2.0 DIA，以500 SPD的通量可以從5 ng的K562樣品中鑒定出超過26,000條肽段和4,000個(gè)蛋白質(zhì)，該結(jié)果相較比上一代高分辨儀器有顯著的提高，從而為大隊(duì)列高通量分析提供了更高的蛋白質(zhì)組覆蓋深度。


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參考文獻(xiàn)

1. Demichev et al., Nature Methods, 2020, https://www.nature.com/articles/s41592-019-0638-x.

2. Large-scale protein identification using microflow chromatography on the ZenoTOF 7600++ system. technical note, RUO-MKT-02-14415-A.

3. Selecting optimal ZT Scan DIA acquisition methods on the ZenoTOF 7600+ system for quantitative proteomics. technical note, MKT-34022-A.

4. Improved proteomics performance at high throughput using ZT Scan DIA on the ZenoTOF 7600+ system, technical note, MKT-32367-A.



質(zhì)臻匠心 共譜非凡

高分辨質(zhì)譜新品ZenoTOF 8600

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