PEAKS IMS 功能模塊詳解

瀏覽次數(shù)：290　發(fā)布日期：2023-4-14　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

離子淌度質(zhì)譜(Ion-Mobility Spectrometry Mass Spectrometry，IMS-MS)通過增加額外的離子淌度維度，為復(fù)雜生物化學(xué)混合物的分析提供了引人注目的工作流程。使用PEAKS IMS模塊，可以最大限度的解決DDA數(shù)據(jù)應(yīng)用中分析深度的有限性，以及DIA數(shù)據(jù)應(yīng)用中多路復(fù)用的MS/MS譜圖分析困難性的問題。

功能特點(diǎn)

IMS-MS數(shù)據(jù)投射在“m/z到RT”或“m/z到1/k0”層面上的交互式數(shù)據(jù)可視化工具
4D檢測到的feature的分析
解析重疊的母離子掃描和嵌合光譜
支持4-D標(biāo)記和非標(biāo)記蛋白質(zhì)定量
DIA PASEF

改編自May和McLean（2015），概念圖說明了三種主要類型的離子淌度實驗：（左）時間分散，（中）空間分散和（右）選擇性釋放的離子約束。

01. IMS-MS 數(shù)據(jù)可視化

IMS-MS原始數(shù)據(jù)可以直接加載到PEAKS中，無需任何預(yù)轉(zhuǎn)換步驟。加載到軟件后，PEAKS IMS模塊可以在四個維度上分析數(shù)據(jù)：- m / z，保留時間，強(qiáng)度和離子淌度。這些向量的組合使數(shù)據(jù)能夠投射到m/z-rt 和m/z-1/k0維度上。

使用PEAKS IMS和從IMS-MS掃描中提取的4D信息，PEAKS可以準(zhǔn)確鑒定和定量復(fù)雜生物樣品中的肽，隨后定量蛋白質(zhì)，具有高度的準(zhǔn)確度和靈敏性。

02. 離子淌度分離
通過離子淌度分離，無論m/z和保留時間是否非常接近，都可以檢測到兩種不同的肽。而如果不提高靈敏度，重疊的前體會被忽略。通過利用IMS技術(shù)提供的所有維度信息，PEAKS IMS可以通過基于feature的方法和4D解卷積來解決發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)組學(xué)研究中常見的痛點(diǎn)，如磷酸肽位置異構(gòu)體。下面的示例顯示了共洗脫的同量異位素HEK磷酸肽，該肽只能在離子淌度維度上分離。
如果沒有離子淌度分離，同量異位肽極難通過傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)組學(xué)工作流程進(jìn)行鑒定和定量。通過將IMS-MS數(shù)據(jù)與PEAKS IMS模塊結(jié)合使用，克服了修飾位點(diǎn)的預(yù)測工作和定量工作的困難。

03. PEAKS IMS和定量

當(dāng)與PEAKS Q模塊配合使用時，PEAKS能夠利用來自PEAKS IMS模塊的4D信息，使用無標(biāo)記或標(biāo)記技術(shù)定量蛋白質(zhì)和肽的種類。
除了在PEAKS Q中執(zhí)行的保留時間對齊外，PEAKS IMS模塊還允許PEAKS Q在離子淌度維度上進(jìn)一步執(zhí)行feature對齊。根據(jù) MCP中的Meier等人（2018）的說法，CCS 值具有高度可重復(fù)性，因此在此維度上的對齊可確保更準(zhǔn)確的定量結(jié)果。PEAKS IMS使用4D特征對齊，可以將肽的可識別和可定量的動態(tài)范圍最大化，用于分析生物樣品。

04. diaPASEF

使用PEAKS IMS從數(shù)據(jù)依賴模式下獲得的PASEF數(shù)據(jù)構(gòu)建光譜庫，并分析用Bruker的timsTOF Pro獲得的diaPASEF（DIA）數(shù)據(jù)。
工作流程對肽母離子電流進(jìn)行高達(dá)100% 的采樣。這是數(shù)據(jù)非依賴性采集（DIA）的理想補(bǔ)充。DIA是一種并行數(shù)據(jù)采集方法，可在較大的母離子質(zhì)量范圍內(nèi)捕獲碎片離子。

參考文獻(xiàn)

May,J.C.andMcLean,J.A.(2015).Ion Mobility-MassSpectrometry:Time-Dispersive Instrumentation. Anal. Chem., 87 (3): 1422–1436.
Meier, F., et. al. (2018). Online parallel accumulation serial fragmentation (PASEF) with a novel trapped ion mobility mass spectrometer. Mol. Cell Proteomics, Dec 17 (12): 2534-2545.

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