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Hannes Röst教授谈dia-PASEF技术在人体蛋白质组研究中的应用

发布时间: 2020-02-14 16:13 来源:布鲁克(北京)科技有限公司-质谱仪器

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  Hannes Röst 博士毕业于苏黎世联邦理工学院 Ruedi Aebersold 教授实验室,他开发了 OpenSWATH 软件用于分析非数据依赖性采集的蛋白质组学数据,显著提高了样本通量、定量蛋白数目、定量可靠性。Hannes Röst 在多伦多大学已组建了自己的研究团队,致力于探索新颖高效的质谱技术和多组学数据分析方法,并应用于系统生物学和个性化医疗领域。

  最新开发的 dia-PASEF® 技术是布鲁克与多位合作伙伴 Matthias Mann(Max Plank生物化学研究所)、Ruedi Aebersold(苏黎世联邦理工学院)、Ben Collins (贝尔法斯特女王大学)和 Hannes Röst(多伦多大学)教授合作的结果。其中,Hannes Röst 教授团队开发的新型 Mobi-DIK 开源软件可利用保留时间、离子淌度、m/z 和离子丰度进行四维对齐,具有优越的定量准确性。1581668214503960.png

  视频专访:News Medical 针对采用 dia-PASEF 进行人类蛋白质组研究的问题,对 Hannes Röst 教授进行了一次深入的采访,通过访谈内容,我们能详细了解到 Hannes Röst 教授的实验室是如何采用 dia-PASEF 技术监测人体蛋白质组变化,以及如何利用机器学习来分析数据。

  dia-PASEF 是捕集型离子淌度质谱 timsTOF Pro 特有一种扫描模式,母离子在进入四级杆之前已经通过淌度进行了累积和分离,通过碰撞截面积(CCS)和 m/z 进行离子选择,双重隔离窗口来触发 MS/MS,提高了母离子选择和匹配的准确性,有效降低了二级混合谱图的复杂性,并且具有灵敏度高、扫描速度快的优势。此外,每批 PASEF 累积的离子,都会有多个窗口依次进行扫描,从而有效提高离子的利用率,避免了传统 DIA 方法中离子利用率低的问题。采用 dia-PASEF 测定 200ng HeLa 酶解液时,2h 梯度,可定量 7000 多种蛋白质;10ng HeLa 酶解液,可定量 3000 多种蛋白质。

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图:全新 dia-PASEF 采集模式

  采访中,为了使大家对 dia-PASEF 技术的应用和发展有更直观的认识,Hannes Röst 教授详细介绍了目前他的团队正在开展的多项研究工作。

  • 采用 dia-PASEF 技术进行大规模临床样本的定量蛋白质组研究,并针对不同时间点收集的同一病例样本进行回溯性分析,寻找与病程相关的分子信号通路,期望为疾病诊断、个体化医疗提供线索。

  • 与 Max Plank 生物化学研究所合作,采用 Machine Learning 的方法预测肽段的碰撞截面积(CCS),并预测肽段的二级碎片,这样就可以产生肽段的四维理论谱图库,不需要在 dia-PASEF 实验前必须通过实验建立谱图库。

  • dia-PASEF 产出四维数据(保留时间、离子淌度、m/z 和离子丰度),需要继续优化 Mobi-DIK 软件算法,提高 dia-PASEF 数据分析的速度。

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视频:Hannes Röst 教授报告@ASBMB 2019

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