2015值得关注的技术:DIA质谱

【字体: 时间:2015年01月05日 来源:生物通

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  2014年末,《Nature Methods》杂志将年度技术授予了激光层照荧光显微技术(Light-sheet fluorescence microscopy)。同时,杂志也介绍了2015年值得关注的技术,包括非编码RNA、新一代CRISPR、DIA质谱以及微小晶体的结构等。

2014年末,《Nature Methods》杂志将年度技术授予了激光层照荧光显微技术(Light-sheet fluorescence microscopy)。同时,杂志也介绍了2015年值得关注的技术,包括非编码RNA、新一代CRISPR、DIA质谱以及微小晶体的结构等。

传统的蛋白质组学采用数据依赖采集(DDA)策略,将蛋白质样品消化成肽段,离子化并通过质谱进行分析。在全扫描质谱图中,高于噪音的肽段信号被选择性裂解,产生随机(MS/MS)质谱,能够与数据库中的图谱相匹配。尽管这种方法非常强大,但它随机抽取肽段进行裂解,总是偏向于那些信号最强的峰。因此,低丰度肽段的定量仍是挑战。

早在两年前,《Nature Methods》就将年度技术颁给了靶向蛋白质组学(targeted proteomics)技术。在最成熟的定向分析技术——选择反应监测(SRM)中,质谱仪能非常灵敏地检测到特定肽段,具有高的定量准确性。然而,这种方法并不适合于发现型的应用。

因此,蛋白质组研究界如今将目光集中在数据非依赖采集(DIA)上,它在理论上综合了DDA和SRM的优势。在DIA分析中,指定质荷比(m/z)窗口内的所有肽段都经过裂解;分析重复,直至质谱仪覆盖整个m/z范围。这实现了准确的肽段定量,而不限于分析预先定义的肽段。

尽管DIA的概念早在十年前就被引入,但直到最近开发出一些实际的DIA应用,它才重新点燃了人们的兴趣。蛋白质组学领域的许多科学家都看到了DIA的潜力,认为它有望解决DDA所面临的问题,但其他人并没有留下深刻的印象。《Nature Methods》的编辑Allison Doerr认为,也许DIA还需要进一步应用到更具挑战性的生物问题,才能展示它的优势。

一些DIA的策略已经被开发出,比如MSE技术(由Waters公司开发)和SWATH™技术(由AB SCIEX公司与苏黎世联邦理工学院合作开发)。苏黎世联邦理工学院的Ruedi Aebersold博士认为,数据非依赖采集方法(DIA),如SWATH采集,使每次实验分析中大量蛋白质/肽段定量分析的准确度和动态范围都优于数据依赖采集(DDA)。

当然,DIA的广泛采用还需要开发可靠的数据分析工具。m/z窗口内的多个肽段被裂解,故所产生的MS/MS图谱是非常复杂的。2014年,人们已经开发出一些软件工具(Nat. Biotechnol. 32, 219–223, 2014; Nat. Methods 11, 167–170, 2014)。至于DIA是否能实现它的潜能,让我们拭目以待吧。(生物通 薄荷)

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