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DIA/SWATH定量蛋白質(zhì)組學(xué)

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發(fā)布時間：2024-05-21 08:15:32 更新時間：2025-05-13 17:35:10

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

　　LC-MS/MS系統(tǒng)使一次實驗可以鑒定上萬個蛋白，目前已經(jīng)成為主流的蛋白質(zhì)組學(xué)研究利器。常規(guī)的非標(biāo)Label free或者iTRAQ標(biāo)記定量蛋白質(zhì)組學(xué)均采用的是DDA模式，在這種模式下質(zhì)譜根據(jù)離子化的肽段母離子的強度，依次選擇信號強度前Top N(N=20、30或40等)的離子進入串聯(lián)質(zhì)譜，進一步碎裂，經(jīng)過與蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫的比較進行定性定量分析。這種掃描模式存在以下缺點：1)經(jīng)過二級碎裂的二級譜圖，在后期使用軟件鑒定中也僅有少量譜圖得到解析(約30%)，大部分譜圖依然得不到有效利用。2)由于質(zhì)譜選擇離子的隨機性，造成鑒定的重復(fù)度較低，即同樣的樣品，同樣的儀器，兩次不同采集，其鑒定結(jié)果差別較大。3)由于空間電荷效應(yīng)的存在，大大限制了分析的動態(tài)范圍，一些重要的低豐度蛋白得不到解析，可能丟失了大量有用的母離子肽段信息。

　　針對上述問題，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的Ruedi Aebersold博士及其團隊與AB-SCIEX公司聯(lián)合推出了一項全新的質(zhì)譜技術(shù)——SWATH(Sequential Windowed Acquisition of all Theoretical fragment ions)。

　　DIA/SWATH原理簡介

　　DIA/SWATH采集模式是一種新型的MS/MS掃描技術(shù)，它將掃描范圍劃分為以25 Dalton為間隔的一系列區(qū)間，通過超高速掃描來獲得掃描范圍內(nèi)全部離子的所有碎片信息，是MS/MS-ALL技術(shù)的擴展。以蛋白質(zhì)組學(xué)樣品分析中常見的掃描范圍400～1200為例，每25Dalton作為一個掃描間隔(SWATH)，每個SWATH掃描時間設(shè)定為100ms，那么該掃描范圍累計需要32個SWATH((1200-400)/25=32)，完成一次掃描僅需要3.2秒。

　　與傳統(tǒng)的shotgun技術(shù)相比，SWATH采集模式能夠?qū)呙鑵^(qū)間內(nèi)所有的肽段母離子經(jīng)過超高速掃描并進行二級碎裂，從而獲得完整的肽段信息。因此，SWATH技術(shù)是一種真正全景式的、高通量的質(zhì)譜技術(shù)。同時也解決了shot-gun鑒定較低重復(fù)度的缺點。

　　此外，借助先進的Triple-TOF 5600質(zhì)譜系統(tǒng)，SWATH在定量上具有較高的準(zhǔn)確度和動態(tài)范圍。與傳統(tǒng)的基于質(zhì)譜定量方法不同，基于SWATH技術(shù)的定量方法直接構(gòu)建二級碎片離子的XIC(提取離子流色譜圖，某個特定母離子的色譜圖)，曲線上的每一個點都有充分的質(zhì)譜證據(jù)，大大增加了定量的準(zhǔn)確度和可重現(xiàn)性。