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看懂这4个W,带你走进label free的世界。

2017-05-15 段欣 华大科技BGITech
 

全新label free

终于可以自由自在的定量蛋白组了!

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hy 为什么要升级label free?

之前,每逢大家提到蛋白定量分析的非标记label free策略,总有些问题让科技君愁肠百结,比如:旧的非标记定量策略,技术重复性低,三次技术重复的overlap大概还不到60%;CV值高;可用于鉴定和定量的蛋白少;机时长得吓人,导致成本增加,周期也大幅度延长,稳定性更是无法保证…

但“天然去雕饰”的label free策略相比于label策略,还是有很多难以替代的优势,如:

  ★不受标签数量的限制,多个样本可同时进行蛋白定量分析;

  ★label free策略可区分“有”“无”蛋白;

  ★不同物种和不同样本类型也可同时开展蛋白定量分析;

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hat 新的label free是个神马模样?

目前,华大蛋白定量新label free策略,基于对样本的数据非依赖性的采集模式(DIA),结合传统的数据依赖性采集模式(DDA)构建的谱图库数据,利用业内顶尖DIA分析软件Spectronaut,可对蛋白质组进行鉴定、定量,获得肽段匹配数目、蛋白ID及所属物种来源、蛋白丰度表达变化等信息,更有“质谱界战斗机”称号的Q Exective HF质谱仪为项目保驾护航。


>>>>升级后的label free与之前的相比较,有啥不同呢?


1、技术重复性和鉴定数大幅度提升

三次技术重复性由60%提升至90%;组织样本平均鉴定数由原来的4000-6000提升至7000+。 

2、定量更加精准

定量方式由通过一级质谱信号定量,升级为由每个肽段通过多个二级质谱峰面积信号进行定量。定量信息更为全面,定量准确性提升,CV值下降。

3、周期缩短

升级后的label free策略,通过构建DDA谱图库的模式,样本信息采集使用DIA模式,无需分组上机,极大缩短了机时周期。 


>>>>这么多的优化,科技君的小伙伴们是怎么做到的呢?


样本数据采集模式的重大变化:DIA模式替代DDA

DIA是用质谱检测肽段结构的新一代方法:在肽段进入质谱进行第一次m/z扫描后,所有选定m/z范围内的母离子全部碎裂然后在串联质谱中进行子离子的第二次m/z扫描。从而克服以往DDA根据第一次m/z扫描得到母离子的丰度信息,只选择几到几十个母离子进行碎裂和第二次m/z扫描带来的检测随机性和不完整性。重要的是,DIA模式无需分组,保证了定量重复性好,同时定量信息损失少。



>>>>关于DIA模式和DDA模式的比较,快来看看文献[1][2]上是怎么说~


1、DIA记录数据更为完整



(HRM相当于DIA模式采集策略,Shotgun proteomics相当于DDA模式采集,下同)

从图中可以明显看出,DIA的数据采集模式相比于DDA模式,有更少的缺失值,数据记录更为完整。

 

2、DIA模式拥有更好的定量重现性,更低的CV值



质谱每一轮扫描,都可获得更为一致的肽段数;CV值DIA与DDA相比更低;DIA重复性可达94.1%,DDA重复性仅为57.0%。

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ho 质谱大咖来帮忙,如有神助!

DIA这种大数据采集量,也不是随便一种质谱仪就能上的,它必须搭配高性能质谱仪——如Thermo Q Exective HF(分辨率高达24w,扫描速度达18Hz),才能实现快速全面的数据扫描和采集,后续还需要专业的DIA数据分析软件Spectronaut进行生信分析,二者并驾齐驱,最终实现样本的检测和数据分析。当然,这些软硬件更新也都妥妥包含在这次的升级内容里。


说到这里,你肯定有疑问了,即便DIA采集模式有这么多好处,那么面对大样本量、长时间的上机的项目,质谱仪真得还能乖乖地不调皮,一步一个脚印地运行吗?那可是长达几百小时连续不休的工作!所以,质谱君祭出了“必杀技”——在样本间穿插商业标品QC样本上机,根据QC样本的峰强度信息,时刻矫正质谱仪的状态。这些小小的“监工”,足以确保质谱仪长时间工作也不会懈怠。

 

在这些闪亮的升级完成之后,各位看官估计还是会心生疑惑,这样的label free蛋白定量策略,会不会比之前的旧方案贵很多呢?毕竟label free策略之前可一直是“土豪”的专属…不用怕,质谱君在这里可以坦然地告知,因为升级之后的策略优化了数据采集和搜库的方式,同时使用了更为先进的仪器,使得原本需要分组和延长机时才能达到的效果,现在可以在短时间内完成,大幅度降低了机时成本,同时也缩短了周期,并提高了稳定性。

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hen 升级立马体现

没有了标签种类的束缚,不需要混样上机,更无需分组增加鉴定结果,同时拥有超高稳定性和重复性,华丽升级后的“label free蛋白定量分析策略”终于可以“自由自在”的帮助我们开展实验了,极速的项目执行周期,诱人的价格,是不是很兴奋呀!


快来联系我们体验一下吧,推广期间,更多优惠详情咨询质谱业务线公邮BGI-MS@genomics.cn,或当地销售代理。




参考文献

[1]Mol Cell Proteomics. 2015 May. Extending the Limits of Quantitative Proteome Profiling with Data-Independent Acquisition and Application to Acetaminophen-Treated Three-Dimensional Liver Microtissues.

[2]Thermo Fisher Scientific. 2016. Poster. Large-Scale Proteome and Phosphoproteome Quantifi cation by Data Independent Acquisition on Ultra-High Field Orbitrap Mass Spectrometers.

 


撰稿:段   欣

编辑:市场部



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