Anal. Chem. | 基于高场不对称波形离子迁移质谱(FAIMS)对完整蛋白质形态进行非标记定量

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大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,Improved Label-Free Quantification of Intact Proteoforms Using Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry [1],文章的通讯作者是美国俄克拉荷马大学Luca Fornelli教授。

完整proteoforms的非标记高通量定量方法的应用对象通常为从整个细胞或组织裂解物中提取的0 - 30 kDa质量范围内蛋白质。然而当前,即使通过高效液相色谱或毛细管电泳实现了proteoforms的高分辨率分离,可鉴定和定量的proteoforms的数量也不可避免地受到固有的样品复杂性的限制。近年来,随着质谱技术的发展,自上而下蛋白质组学质谱(top-down proteomics)研究中蛋白质的鉴定数量大大提升,生成了包含数万种proteoforms的数据集,但在proteoforms的量化能力方面并没有得到相应的性能提升。为克服这一问题,本文中作者通过应用场不对称离子迁移谱法(Field asymmetric ion mobility spectrometry, FAIMS)对大肠杆菌中的proteoforms进行了非标记定量。由此产生的改进允许在单次LC-MS实验中采用多个FAIMS补偿电压(Compensation voltagesC.V.),而不会增加整个数据采集周期。与传统的非标记定量实验相比,FAIMS的应用在不影响定量准确性的情况下,大大增加了鉴定和定量的proteoforms数量。
首先,作者优化了质谱stepped-C.V.数据采集方法对Orbitrap Eclipse性能的影响,并从中筛选出了最优条件(−40−200 V组合)。所有最新的基于Orbitrap的质谱仪包括Exploris platformOrbitrap Ascend都可以采用single time-domain transients(即单次微扫描)在top down FTMS实验中生成高质量的质谱图。作者认为这对于在单次LC - MS2运行期间应用多个C.V.值的采集策略特别有益。接下来,作者应用该方法对大肠杆菌中的蛋白质进行了检测,并与传统的LC - MS2 DDA采集方法进行了比较(1)。如图所示,每个C.V.值下的总离子流图都不同,且

原文:Kline JT, Belford MW, Huang J, Greer JB, Bergen D, Fellers RT, Greer SM, Horn DM, Zabrouskov V, Huguet R, Boeser CL, Durbin KR, Fornelli L. Improved Label-Free Quantification of Intact Proteoforms Using Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry. Anal Chem. 2023 Jun 13;95(23):9090-9096.


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