diaPASEF和MBR-ddaPASEF在4D蛋白组学方面的研究进展

2019年6月3日亚特兰大，在第67届美国质谱学会年会（ASMS）上，布鲁克宣布通过将PASEF与数据非依赖采集（DIA）相结合，布鲁克公司与Matthias  Mann，Ruedi Aebersold，Ben Collins和Hannes Roest科研团队合作，推出了革命性的diaPASEF技术，用于新一代的nLC-TIMS-MS/MS 4D蛋白质组学研究。虽然数据依赖采集（DDA）结合PASEF后具有无与伦比的离子利用率，使用短的nanoLC运行可大幅提高灵敏度和覆盖深度，但DDA的随机性会导致缺失值，通过diaPASEF工作流程、或用于ddaPASEF的Match Between Run（MBR），该问题得到显著改善。

在2019年ASMS会议展示的新型diaPASEF工作流程，使用离子淌度域和质量数双重隔离窗口来触发MS/MS，可有效地用四极杆高灵敏度地传输母离子。利用PASEF固有的高离子利用率优势，新的diaPASEF工作流程通常可进一步提高30％离子利用率。如今该工作流程在分析200 ng的HeLa酶解液的120分钟单次实验中，定量了超过7,000种蛋白质。该实验的数据分析使用新的Mobi-DIK软件，它基于多伦多大学Hannes Roest教授组开发的OpenSWATH软件，可实现质量数、保留时间、离子淌度和信号强度的4D特征校准。

布鲁克蛋白质组学副总裁Gary Kruppa博士解释说：“增加diaPASEF工作流程是解决自下而上蛋白质组学缺失值问题以及改进非标记定量（LFQ）的重要一步。 timsTOF Pro迅速赢得了使用短梯度获得组学更高覆盖深度的声誉，并由于其正交源和双TIMS漏斗设计提供了业界领先的仪器稳用性。此外， timsTOF Pro可获得稳定的肽段碰撞截面积（CCS）值，保证了diaPASEF工作流程中离子筛选和匹配的准确性，是增加蛋白质鉴定数量的基础，并且在ddaPASEF中使用CCS进行4D的Match Between Run（MBR），以进一步提高低丰度蛋白鉴定的数据完整性和LFQ性能。我们要感谢研发合作伙伴Matthias Mann，Ruedi Aebersold，Ben Collins和Hannes Roest团队在diaPASEF上最富有成效的合作，以及Juergen Cox博士对MBR-ddaPASEF进一步发展的贡献。”

马克斯-普朗克研究所的Juergen Cox 博士说: "我们为 timsTOF Pro 数据集开发了一种高度并行的4D 特征检测算法, 该算法提取离子的同位素峰型, 然后对m/z使用非线性拟合重新进行m/z校准, 并对保留时间、离子淌度、信号强度进行多维对齐。通过MS1级CCS的Match Between Run (MBR), 可大大减少批量样品的蛋白非标记（label-free）定量中的缺失值问题,显著提高了分析的精确度和准确度。”