质谱蛋白组数据分析

MALDI Guided SpatialOMx，即基于质谱成像定位的空间多组学分析，完美的将MALDI成像技术和传统LC-MS/MS组学流程结合在了一起，它的特点是利用了MALDI成像技术能在分子原位对生物分子进行定位的特点，在生物组织的内部锁定目标微区（ROI，Region of Interests），在对该目标微区实施激光微切割（LCM，laser capture microdissection）后，进行LC-MS/MS组学分析，从而实现了深度的蛋白组信息挖掘。

得益于增强型主动离子管控技术（AIM+），TSQ Altis三重四极杆适用于复杂生物学样本中低丰度蛋白的分析，可以完成蛋白组学中的相对定量和绝对定量实验，全面提升了蛋白组学中的定量验证能力。此外，基于高分辨Orbitrap的蛋白质组学的发现型研究到基于TSQ Alits的蛋白质组学定量可以实现无缝对接，用于潜在生物标志物的发现、验证和确认。

随着“一小时酵母蛋白质组”的实现, 短梯度下实现蛋白质组深度覆盖成为可能.本文利用全新 Q-OT-qIT 三合一质谱系统进行“一小时蛋白质组”分析与优化. 50 min 有效梯度, 单次实验分别从1 μ g和50 ngHeLa全蛋白中鉴定到20860和14100条肽段, 对应到3865和 2877 个非冗余蛋白, 而目前的文献报道至少需要 2~3 h. 同时, 本文考察了 Q-OT-qIT 碎裂模式、检测方法、最大注入时间和自动增益控制等参数对蛋白质组快速分析的影响, 证明了不同采集方法间的互补性, 阐述了不同扫描参数对鉴定结果的影响. 此外, 还讨论了Q-OT-qIT 的并列运行原理和扫描组合模式, 为不同实验目的和样本类型的蛋白质组快速分析奠定了基础.

质谱是定量蛋白组学的主要工具。 近年来随着定量蛋白质组学研究的深入,传统质谱定量技术面临着复杂基质干扰、分析通量限制等诸多问题。 而最近一系列质谱新技术的发展,包括同步母离子选择(SPS)、质量亏损标记、平行反应监测(PRM)、多重累积(MSX)和多种全新数据非依赖性采集(DIA)等,为解决目前蛋白质组学在相对定量和绝对定量分析方面的局限提供了有效途径。 本文对定量蛋白质组学目前遇到的瓶颈问题进行了分析,总结了质谱定量采集技术的最新进展,并评述了这些新技术的特点以及在定量蛋白质组学应用中的优势。

StageTips全称是“Stop and go extraction tips”，其外形是一种填充了Empore?膜片的微量移液管，常被用于多肽的脱盐与分馏等，该技术因其高通量且简便的优势在蛋白组学研究中被广泛应用。StageTips的用法与微量固相萃取柱类似，从StageTips的上端（大口端）加入待处理的样本，采用正压、负压或者离心的方式使样本通过StageTips内的膜片层，很多用户选择离心的方式，针对该应用方式，我们提供高通量和单通道两种StageTips适配器。

常规蛋白组学一般为基于细胞群体内的研究，因此不可避免地会将大量细胞内的信息平均化，已经越来越难以满足对生命功能更加深入探究的需要。从单细胞层面去了解细胞特征以及彼此之间的相互影响，可以为生物系统中细胞间的异质性提供更宝贵的信息，因此有着越来越大的迫切需求。

Q Exactive HF， DDA，DIA，293T，定量蛋白质组学数据非依赖性的扫描模式（data-independent acquisition， DIA）是近几年来发展的一种新的质谱数据采集方式(1)。DIA 扫描模式中，超高分辨质谱对特定质量范围内的所有母离子进行碎裂，采集所有母离子的碎片离子，并快速地依次扫描相邻的母离子窗口内的所有碎片离子。DIA 的数据中包含了所有碎片离子的保留时间和强度信息。用非常小的质量偏差窗口（如 10 ppm）目标性地抽提同一肽段的多个子离子，计算子离子的强度，就能对该肽段进行鉴定和定量。 DIA 定量相比传统的基于母离子强度的 DDA 定量有选择性好，定量准确等优点，所以 DIA 成为定量蛋白组学新的热门发展方向 (2)。Q Exactive HF 是赛默飞世尔科技在 2014 年的 ASMS 上推出的全新静电场轨道阱超高分辨质谱仪(3, 4)。Q Exactive HF 采用了分段式四极杆技术（Advanced Quadrupole Technology，AQT）使离子传输效率至少提高了 2 倍；超高场 Orbitrap 技术，提高了 Orbitrap 扫描速度，在 15000 分辨率时，二级谱图的扫描速度是 18 Hz。这两项技术提高了 Q Exactive HF 进行 DDA、DIA 数据的采集能力。本文用 Q Exactive HF 质谱，170 min 色谱梯度对 293T 细胞蛋白质组进行 DIA 定量分析，考察 Q Exacive HF DIA 定量的能力。

目前，从人血清中快速、高效地分离和表征脂蛋白已经成为冠状动脉疾病鉴别和研究的重要技术。密度梯度超速离心法（Density gradient ultracentrifugation）是分离不同脂蛋白组分的金标准。在本应用说明中，我们使用了CS150NX 微型超速离心机和S140AT 固定角转，其最大相对离心力为1,050,000 x g（140,000 rpm），最大样品容量为10 x 2 mL，能够高效地从人全血中分离脂蛋白。

数据非依赖性的扫描模式（data-independent acquisition, DIA）是近几年来发展的一种新的质谱数据采集方式。它的理念是用二级碎片离子进行蛋白相对/绝对定量。DIA 扫描模式中，超高分辨质谱对特定质量范围内的所有母离子进行碎裂，采集所有母离子的碎片离子，并快速地依次扫描相邻的母离子宽口内的所有碎片离子。DIA 的数据中包含了所有碎片离子的保留时间和强度信息。用非常小的质量偏差宽口（如 10 ppm）目标性地抽提同一肽段的多个子离子，计算子离子的强度，就能对该肽段进行鉴定和定量。DIA 定量相比传统的基于母离子强度的 DDA 定量有选择性好，定量准确等优点，所以 DIA 成为定量蛋白组学新的发展方向。

规蛋白组学一般为基于细胞群体内的研究，因此不可避免地会将大量细胞内的信息平均化，已经越来越难以满足对生命功能更加深入探究的需要。从单细胞层面去了解细胞特征以及彼此之间的相互影响，可以为生物系统中细胞间的异质性提供更宝贵的信息，因此有着越来越大的迫切需求。

本应用简报介绍了如何像生物分析科学家在典型生物药理学环境下进行纯度分析那样，使用 Agilent Easy Access 软件来分析模式治疗性蛋白的批次间纯度。分析模式治疗性蛋白的批次间纯度时，将 Agilent 1290 Infinity 液相色谱系统与 Agilent 6530 精确质量Q-TOF LC/MS 联用，并通过 Agilent Easy Access 软件进行数据分析。LC/MS 平台拥有卓越的色谱分离度和质量精度，结合强大的数据处理能力，可简便、快速地分析批次间的蛋白纯度。本应用简化了工作流程，使用者可以快速做出决策，以作进一步的下游处理。该软件可用于比较蛋白谱图，从而确保监管机构要求的批次一致性。此外，该软件还有助于了解工艺放大或生产过程中纯化后蛋白的杂质谱图。该数据可帮助开发生物仿制药的公司在产品上市前评估其产品与原始药物的相似度，重要性不言而喻。

本文应用发现代谢组学的精确质量Q-TOF LC/MS 工作流程，研究了处于早稳定期和晚稳定期的细菌。所采用的软件可批量处理数据，使得数据分析更高效且实现了自动化。应用Agilent MassHunter Profinder（批量特征提取软件）总共从正离子数据中获得了488 个特征，从负离子数据中获得了623 个特征。采用Mass Profiler Professional (MPP) 进行的统计学分析揭示了细菌在早稳定期和晚稳定期丰度具有显著差异的特征。在正离子数据中，有57 个特征在早稳定期中的丰度要高于晚稳定期。而在负离子数据中，有52 个特征在早稳定期中的丰度要明显高于晚稳定期。为了理解这些代谢组学数据的生物学和生物化学背景，我们通过数据库搜索、精确质量MS/MS 谱库匹配，以及MS/MS 分子结构关联对超过100 个差异特征进行了标注和鉴定。

各种裂解液中含有的去垢剂均会影响胰蛋白酶活性，并且对质谱分析产生很大影响，因此均需要在蛋白质样品酶解前除去。不同的去垢剂也均有不同的去除方法，包括常用的超滤和丙酮沉淀等。在进行各种各样纷繁复杂的蛋白质组学实验时，我们需要根据我们具体的实验目的来选择合适的裂解液和裂解方法，才能保证我们后续实验顺利进行，并且获得可信的结果。

血液是最重要的临床检验样品来源。精准医学研究中的大队列生物标志物研究对于分析方法提出了高通量和高稳定性的要求，利用Orbitrap Fusion Lumos质谱极佳的灵敏度和稳定性，我们发展了一种快速、稳定的高通量血浆蛋白质组研究策略。简化的前处理步骤通量高、稳定性好，仅用1小时梯度即可定量700种蛋白，2.5小时梯度可定量超过1000种蛋白。基于高通量的深度血浆蛋白质组解析，我们可从大规模临床队列中发现潜在的生物标志物，助力精准医学研究。

通过impact II Q-TOF 质谱进行蛋白组学和代谢组学研究，可以深入观察到合理的菌种如何设计提高了生物生产效率。基于代谢组学和蛋白组学的组学研究，可以找到精氨酸合成途径改变的理由和解决生化合成途径存在的瓶颈。

人足细胞标记蛋白/足盂蛋白(PCX)检测试剂盒人足细胞标记蛋白/足盂蛋白(PCX)检测试剂盒使用说明书本试剂盒仅供研究使用。检测范围： 规格：96T/48T使用目的：本试剂盒用于测定人血清,血浆及相关液体样本中人足细胞标记蛋白/足盂蛋白(PCX)含量。实 验 原 理 本试剂盒应用双抗体夹心酶标免疫分析法测定标本中人足细胞标记蛋白/足盂蛋白(PCX)水平。用纯化的抗体包被微孔板，制成固相抗体，往包被单抗的微孔中依次加入人足细胞标记蛋白/足盂蛋白(PCX)抗原、生物素化的人足细胞标记蛋白/足盂蛋白(PCX)抗体、HRP标记的亲和素，经过彻底洗涤后用底物TMB显色。TMB在过氧化物酶的催化下转化成蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的人足细胞标记蛋白/足盂蛋白(PCX)呈正相关。 使用酶标仪在450nm波长下测定吸光度（OD值），计算样品浓度。

涉及聚集的蛋白质变性过程是阻碍稳定蛋白质药物制剂开发的因素之一。使用体积排阻色谱 (SEC) HPLC 测定这些蛋白质的纯度和聚集体是一种相对简单的技术。定期校准 SEC 方法可确保更好的重现性，从而提高准确性，还可及早发现样品及批次中的潜在问题。本简报将 Agilent AdvanceBio SEC 120 Å 1.9 μ m 色谱柱与其他供应商的亚 2 μ m 填料色谱柱进行了比较。对重组人生长激素 (hGH)、人粒细胞集落刺激因子 (hG-CSF) 以及干扰素 α -2b (INF α -2b) 蛋白的分析结果表明，AdvanceBio 色谱柱在小分子蛋白质治疗药物应用方面具有卓越性能。

数据非依赖性采集(DIA)是随着定量蛋白质组学而建立的质谱扫描技术。 DIA 能够获得扫描范围内所有母离子及二级子离子信息,不会造成低丰度离子信息的丢失,同时突破了高分辨质谱二级定量的通量限制。 本研究基于静电场轨道阱 Q-qIT-OT 三合一质谱,发展了经典 DIA 方法以及 WiSIM-DIA 和 Full MS-DIA两种全新 DIA 方法,并对 Hela 细胞全蛋白中添加的 10 条低浓度肽段进行定量分析,考察方法的线性、重现性和灵敏度。 结果表明,3 种方法的定量限均低至 amol (14 ~435 amol),并展示出良好的线性和定性确证可靠性。 其中,WiSIM-DIA 基于超高分辨一级监测定量,与经典 DIA 优势互补 Full MS鄄DIA 的选择窗口仅 3 amu,能够直接进行搜库鉴定,实现了数据依赖性采集(DDA)和 DIA 的统一,摆脱了 DIA 依赖于 DDA 建立谱图库的局限性。

第二代“三合一”质谱——Orbitrap Fusion Lumos 通过诸多技术革新和性能深度优化，除解决复杂糖肽结构解析、完整蛋白Top-Down 分析等最具挑战的疑难问题外，也能够很好地进行复杂样品中的低丰度蛋白/化合物定性定量，更为高效地进行蛋白质组学深度测定，并应用于大规模临床样本等的高强度检测。

糖蛋白在细胞内部，细胞膜和细胞外均有发现，大部分蛋白质是糖蛋白。对糖蛋白的检测和分析发现，糖蛋白中糖组分的结构和功能具有多样性。糖蛋白中的糖通常是不同种类的，而且是由一些可控数量的单糖组成。糖基化的多样性与细胞周期，细胞分化和发展的状态有关。

本实验使用Thermo ScientificTM Q Exactiv HF 超高分质谱仪测试了超高场Orbitrap在DIA分析方面的性能。实验使用1小时梯度，分析仅500ng上样量的Hela细胞总蛋白裂解液，重复三针。结果显示，三针DIA分别定量到27558、27604、27483种肽段和4067、4080、4073种蛋白。谱图库中95%的蛋白都获得了可靠的DIA解析(Q0.01)，灵敏度极高；峰面积CV值20%的肽段占90.3%，重现性极佳。

静态光散射与尺寸排阻色谱的联用，在单克隆抗体（mAbs）的纯度检验或下游纯化的快速检测方面来说是一项重要手段。光散射也是在荧光检测之外蛋白多聚体的最敏感检测方法之一。

微塑料在环境中无处不见，近期受到大量的关注。 大量的研究工作者采用红外/拉曼光谱仪进行微塑料的鉴定，但在后期的数据分析上由于标准样品的获取而受到数据分析制约。本方案采用萨特勒标准数据库结合KnowItAll专利ODHM技术对微塑料进行结果鉴定及分类识别。可以获得满意的分析鉴定及归类结果。

引起过敏的物质称为过敏原,一般为蛋白质类物质。 随着食物过敏患者的增多,以及可能导致过敏性休克甚至死亡等严重后果,已建立了一系列针对过敏原的法规及检测方法,包括核酸法(PCR)和酶联免疫法(ELISA)等。 新兴的质谱法(MS)灵敏度高、假阳性概率低,并具有方法开发快速、运行成本低等优势。葡萄酒酿造过程中需要加入澄清剂去除沉淀物质,使酒液获得长期稳定性。 酪蛋白是常用的澄清剂之一。 酪蛋白是一种来源于牛乳的过敏原,残留在葡萄酒中会对过敏人群产生危害。 但是葡萄酒,特别是红葡萄酒含有大量单宁等鞣质,单宁与蛋白质之间存在多点疏水键和氢键的作用,有很强的蛋白结合能力。 单宁常用作酶抑制剂使酶失活。 单宁极大地抑制了葡萄酒蛋白的提取与酶解,传统蛋白提取方法(超滤、透析、有机溶剂沉淀等)用于葡萄酒时回收率只有 20% ~30%。 因此,关于葡萄酒过敏原质谱分析的报道很少,研究对象也集中在单宁含量很低的白葡萄酒,对于含有大量单宁的红葡萄酒的前处理和质谱分析仍无成熟的策略。已报道的方法如十二烷基硫酸钾(KDS)法、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)法等,提取后蛋白仍需要电泳去除单宁和两性电解质,工作量大,分析通量低,蛋白质的回收率很低。交联聚乙烯基吡咯烷酮(PVPP)是 PVP 交联后形成的颗粒(约 110 μ m),具有很强的吸附能力。PVPP 竞争性地与单宁结合,释放蛋白,可以有效去除单宁等多酚类物质。本研究利用 PVPP 建立了快速、高效的红葡萄酒蛋白提取与酶解方法,使前处理时间缩短到 2 h 之内,回收率达到 80% 以上。 将本方法与三重四极杆液相色谱鄄串联质谱联用(LC-MS/ MS)结合,分析了红酒中 3 种亚型的酪蛋白,检出限达到 10 μ g/ L,比目前报道的方法提高了至少一个数量级。

20 - 40%)。串联质谱多反应监测 (MRM/SRM)定量方法，一直以来就是定量的黄金标准，在小分子定量上早已成熟使用，随着液相色谱和串联质谱技术的提高，越来越多的生蛋白（肽段）定量的意义及出现 MRM 质谱技术平台的缘由化实验室开始大量采用串联质谱技术为基础的蛋白（肽段）定量流程。MRM 肽段定量方法的优点很多，它利用蛋白专属的肽段序列完成定量分析，一次运行可同时分析几十到几百种的蛋白，具备高通量的定量分析能力。特别是 2012 年，方法论领域的权威期刊《Nature Methods》将基于三重四极杆质谱 (QQQ) 平台的 MRM/SRM 定量思路的靶向蛋白质组学 (Targeted proteomics) 技术列为当年的年度方法，确立了目标蛋白定量分析的权威策略。近年来该杂志陆续发表了多篇论文，对 QQQ-MRM/SRM 思路成功应用于目标蛋白定量分析进行了持续报道。随着质谱灵敏度的大幅提高，以大流速常规液相色谱 (LC) 取代纳流液相色谱 (Nano-LC) 所组成的 MRM 肽段定量方法，代表着蛋白定量分析的最高技术标准，极大地促进生物化学及各种新应用快速向前发展，广泛应用在蛋白质组学、生物制药等研究领域，并迅速朝着诸如食品、环境、临床等更宽的应用范围发展。

赛默飞建立的专门针对基于Orbitrap的数据非依赖采集(DIA)解决方案，工作流程统一、方法成熟、简单易用，适用于任何复杂生物学样本和临床样本的高通量蛋白质组学定量分析。整套解决方案包括了方法设置与数据采集、数据分析、应用实例、文献资料以及更多DIA相关信息资源和产品信息。对于临床研究中的数量庞大的高度、高度复杂的、不稳定的样本，DIA提供条件统一、无差别的质谱采集方法，能够在样本信息“完全未知”的情况下，对样本进行高通量、高速度采集，获得数据之后再进行深入解析和挖掘，是临床蛋白质组学实验的利器。对于生物学研究中的分析重点——多个时间点或多种条件下蛋白表达量的变化趋势，DIA的灵敏度、精确度和重现性为获得准确、可靠的定量结果提供了有力保障。

PEG修饰的蛋白类（亦称蛋白的PEG化）包括PEG与蛋白质与多肽类药物的物理结合物和化学修饰物，可大大改善蛋白类药物的一些性质。此类药物PEG化后的改变包括：增加溶解度；免疫原性降低或消除；被水解酶降解的可能性减小；被肾脏清除的速率降低；药物体内分布和动力学参数的改变；稳定性的提高；增加蛋白药物的治疗指数，扩大临床应用等。本应用是采用东曹HLC-8320GPC高效凝胶渗透色谱和LenS3光散射检测器，配合使用TSKgel G3000SWXL色谱柱可以对PEG化蛋白样品的绝对分子量进行测定，根据两个PEG化蛋白组分分子量计算结果，推测PEG重均分子量在2400以内。

《中国药典》2020版第四部规定，使用高效液相色谱法分析人血白蛋白多聚体，指定的色谱柱要求为：亲水硅胶高效体积排阻色谱柱（SEC，排阻极限300 kD，粒度10 μm），柱直径7.5 mm, 长60 cm（注1）。药典中要求，人血白蛋白单体峰与二聚体峰间的分离度应大于1.5，拖尾因子按人血白蛋白单体峰计算应为0.95〜1.40。使用PROTEIN KW-803色谱柱进行分析，可以满足药典的各种要求。

新近研究表明，通过质谱法已建立了多种独特的血清多肽组表达模式库，而血清多肽组表达模式与临床症状密切相关。阐明血清中多肽组成的序列特征及其产生机制，将有助于将血清多肽组表达模式作为可靠的疾病标识而更加广为接受。我们采用一种高度优化的多肽提取方法和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术进行的研究表明，仅靠一套有限的血清多肽表达模式（一个特征），即可将3 种类型的实体肿瘤患者和未患癌的对照受试者准确地区分开来。61 个特征肽段的靶序列识别结果显示，这些肽又可分为密切相关的几个簇，大多数是由于造成肿瘤类型特异性差异的胞外蛋白酶活性影响了体内结合蛋白质的水解过程和补体的降解过程而产生的。这一特征肽段家族成员虽少、但功能极为强大，可精确预测前列腺癌样本的分级，其准确度与其他标准方法可比。总之，本研究表面，疾病的肽段标记物表达谱和蛋白酶活性的差异之间存在直接的相互关联，而且，本文中所描述的几种肽段表达模式在临床上有望用作癌症检出和分级的标记物，同时我们的发现对未来的肽段生物标记物的研究也具有重要的提示意义。

微流体化对不溶性豌豆蛋白组分胶体性质的影响Impact of microfluidization on colloidal properties of insoluble pea protein fractions