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一探前沿全球組學大咖進展,Orbitrap助力科研

發布:賽默飛世爾科技(中國)有限公司
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Orbitrap自發明起,就一直是科學家實現世界頂ji科研突破的有力伙伴。

今天就讓我們來一探全球ding尖PI最近發表的文章和技術成果,看看Orbitrap技術是如何助力頂ji科研的:

2  基于Orbitrap的全新方法學研究,創新開發BoxCar數據采集方式

為了應對蛋白質組學中的動態范圍挑戰,Mann Lab最近開發了 “BoxCar”的數據采集方法(Meier et al., Nat. Methods, 2018),這顯著提高動態范圍大的樣本中的蛋白鑒定深度,例如血漿或組織樣本(Geyer et al., Cell Syst., 2018, Doll et al., Nat Commun., 2017)。

Orbitrap質譜儀在靈敏度和采集速度方面取得了很大進展,使蛋白質組覆蓋深度范圍越來越廣。然而,這些進展主要局限于MS2水平,而用于MS1掃描的離子采集仍然非常低效。Mann Lab介紹了一種數據采集方法,稱為boxcar,一級全掃時采用分段累積的方法,使得平均離子注入時間相較標準全掃描增加10倍以上。對一個人類癌細胞系進行1h分析,該方法鑒定到之前在24個組分中鑒定到的90%以上的蛋白質,并且定量到了6200多個蛋白。在小鼠腦組織中,僅在100 min內就檢測到超過10000種蛋白質,并將靈敏度擴展到低阿摩爾級。

如今Boxcar技術已經全面搭載于全新的:


Thermo Scientific? Orbitrap Eclipse?

三合一質譜平臺

2  多組學研究進展:為建立調控潛能性狀態轉變的模型機制奠定了基礎


多潛能干細胞是高度動態且持續進展的,多潛能性的na?ve和primed兩種狀態之前已經有深入報道,但是對于兩種狀態之間的轉換過程的研究,卻仍然是不完整的。文章剖析了胚胎從著床前到著床后胚層分化的多能態轉變動力學,通過對蛋白質組、磷酸化蛋白質組、轉錄組和基因組的綜合分析,發現磷酸化蛋白質組的快速、急性和廣泛變化等特點,先于基因組、轉錄組和蛋白質組的有序變化。文章奠定了調控潛能性狀態轉變模型的基礎,對多潛能性的多層控制提出了全新見解。

2  蛋白質組學助力卵巢癌標志物新靶點發現

該篇發表在Nature上的文章介紹了一種全新技術:通過將激光捕獲顯微切割技術與基于Orbitrap的高靈敏蛋白質組分析技術相結合,從11位高級別漿液性卵巢癌(HGSC)病人石蠟包埋組織中提取了107個癌癥與基質細胞,隨后進行蛋白質組分析,指出與腫瘤轉移密切相關的成纖維細胞(cancer-associated fibroblast,CAF)中調控蛋白N-甲基轉移酶(N-methyltransferase(NNMT))是卵巢癌發生、發展以及轉移的關鍵調控因子,可能成為全新治療靶點,未來同樣可能為造福HGSC病人的福音。

2  非靶向代謝組學中質譜結構注釋有所突破

尿液代謝物經常被用于許多臨床和生物醫學研究,但通常限于少數經典化合物。其實,代謝組學分析可以檢測到更多的代謝信號,可以用來精確定義個人的健康狀況。然而,許多化合物仍然未被鑒定,妨礙了得出相關生物化學結論。


在這篇文章中,Fiehn Lab用基于HILIC-Q Exactive HF 質譜和 C18-Q Exactive HF兩種非靶向代謝組學分析方法,檢測到的所有代謝物。檢測到9000多種代謝物,其中42%的化合物有MS/MS信息。采用標準品經過精確質量數、保留時間和二級信息鑒定了175種化合物。用一級和二級信息,鑒定到另外578個化合物。


2  FAIMS方法的多重定量表征與優化

在定量蛋白質組學中,同位素標記法是提高蛋白組定量通量、精確度的有力技術。然而,定量的動態范圍和準確度可能會因標記肽段共隔離的限制,致使肽段釋放的報告離子被合并定量。通常采用在線或離線過濾的方式來減輕共隔離的干擾,但是往往會導致蛋白質和肽段鑒定的缺失。為了解決這一問題,本文提出了一種高場非對稱波形離子遷移質譜(FAIMS)方法,可以減少前體離子共流出、提高多重定量準確度和動態范圍。在不犧牲蛋白質鑒定數量的前提下,FAIMS有力地提高了基于高分辨率MS2(HRMS2)和SPS-MS3的定量準確度。經過進一步優化條件,使FAIMS更加穩健并提供參考方法,推動FAIMS進一步提升同位素標記定量的能力。

全新的Thermo Scientific?FAIMS Pro?接口

2  結合蛋白基因組與修飾蛋白組學研究,全面剖析結腸癌

蛋白基因組學 (Proteogenomics) 是利用蛋白質組學數據,尤其是高精度的串聯質譜數據, 結合基因組和轉錄組數據對基因組進行注釋。除此之外,蛋白質組數據還能系統發現蛋白質特有的翻譯后修飾、可變剪接等信息。Orbitrap質譜兼具高精度、高靈敏度和高穩定性等優勢,可為研究人員提供強有力的生物質譜技術,已然成為蛋白基因組學研究不可或缺的一部分。


本項研究中,研究人員收集了110例結腸癌樣本。研究通過對來自110個結腸癌病人的腫瘤樣本、臨近正常組織(NATs)和血液樣本,進行蛋白質組學、全外顯子測序、RNA-seq、miRNA-seq研究。為了進一步探究腫瘤和正常組織中的蛋白質組差異,作者還結合TMT標記定量和磷酸化蛋白質組分析,總結腫瘤的臨床和病理特征。研究證實,這些基因變異確實伴隨著蛋白質組/磷酸化蛋白質組學的變化。研究人員利用基因組、蛋白組和修飾組學相結合的分析策略,首次對結腸癌的蛋白基因組進行了全面的剖析,為結腸癌研究提供了新的研究思路。


隨著組學研究的不斷深入,質譜技術,尤其是高分辨質譜技術能夠助力頂jiPI在方法學研究、技術突破、精zhun醫療等各個領域取得新進展。Orbitrap自發明以來,有越來越多不斷探索技術極限的科學家,選擇Orbitrap成為研究之路上的伙伴;隨著時間的推移,正是越來越多科學家的認可,造就了Orbitrap如今組學研究領域金標準的地位,也成為PI創新研究的共同選擇。希望下個20年,Orbitrap能為科學家們帶來更具創新性、更突破極限的助力,一起攜手,讓世界更健康、更清潔、更安全。

本文內容來自各PI Lab自有網站及PI近期文獻整理

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2019-11-08 14:55:31
二七相助是什么生肖