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ASMS 2020成功“重启”,4D蛋白质组最新技术应用再成焦点

科界 06月02日

来源:精准医学与蛋白组学

景杰学术 | 报道

2020年,新冠疫情席卷全球,但并未能阻挡科学技术前进的脚步。6月1日-12日间,全球质谱届最重要的年会之一——2020美国质谱年会(ASMS 2020)如期举行。不同以往的是,受疫情的影响,本届年会转移至“线上”,采用网络会议形式举办。我们将持续关注,为您带来本届大会最新报道。

作为一场质谱技术的盛会,质谱技术方法是ASMS所重点关注的内容。本届年会中,几个最新领域,如代表4D蛋白质组的ion mobility领域、深度学习与质谱技术的结合、单细胞蛋白质组领域尤为炙手可热。
在4D蛋白组领域,有如下的进展值得关注:
014D蛋白组平台开始全面支持DIA和PRM采集方式

得益于额外维度的分离能力、超快的扫描速度和4D对齐的特性,4D蛋白组平台不仅能提升DDA模式下的鉴定和定量能力,同样能够在DIA和PRM采集方式下体现其独特的优势。

4D-DIA技术(diaPASEF)

在上一届ASMS中,Matthias Mann组公布了基于4D蛋白质组平台的DIA技术——4D-DIA(diaPASEF),并展现出其在深度、灵敏度、可靠性方面的优势。而至本届ASMS中,4D-DIA(diaPASEF)技术业已成为DIA未来持续发展的重要方向,更加成熟进入到实用阶段。

常用的DIA搜库软件Skyline和Spectrunaut都已经全面支持4D-DIA(diaPASEF)数据处理,而Spectrunaut将在本届ASMS期间公布最新的软件版本,将directDIA功能扩展至4D平台,进一步提高检测的效率。

4D-PRM技术(prm-PASEF)

除了大规模的discovery proteomics分析,靶向的target proteomics技术同样在验证和临床转化方面有巨大应用前景。而Skyline软件在最新版本中也将支持4D-PRM(prm-PASEF)数据分析,相比传统技术在灵敏度和通量方面显著提升。

会议期间,Bruker副总裁Gary H. Kruppa博士将做“New 4D-Proteomics methods: dia-PASEF, prm-PASEF, and RTMS”的报告,展示这部分的最新进展,感兴趣的老师可以关注。
024D蛋白组技术结合深度学习,预测CCS数值并进一步提高鉴定可靠性

目前4D蛋白质组中的CCS数字可用于相互匹配,来提高鉴定定量的能力。如果能够提前确定CCS这个数字的绝对常量,那么将能够进一步提升其鉴定的可靠性。深度学习的应用有望实现这一目标。

Matthias Mann组将在ASMS上做“Deep learning the peptide universe from one million peptide collisional cross ps”的Orals报告,展现该领域的最新进展,这将为4D蛋白质组技术赋予新的能力。
03实时Real-time搜库方法,提高检测通量
蛋白质组数据量大,其搜库占用的时间和计算资源都是制约其通量提升的重要因素。在4D蛋白质组中,由于增加了新的维度,其数据计算的消耗资源相比传统技术来讲更加大。当前,由于算法和计算机性能的提升,Real-time的实时搜库方法成为了新的趋势。其边采集、边搜库的方式能够大大增强蛋白质组技术的便捷性和检测通量。
在这一方面,上届ASMS杰出贡献奖得主John Yates组开发的ProLuCID搜索工具走在行业的前列。最新的基于GPU计算的IP2引擎已经集成了该套搜索工具,并可应用于timsTOF Pro产生的4D蛋白质组数据。这无疑将进一步提升4D蛋白质组的能力。
044D修饰蛋白质组新应用备受瞩目
蛋白质修饰不但广泛存在,而且意义重大。使用质谱技术发现和深度解析蛋白质修饰的变化,为深刻了解生物学过程提供了强大的工具。而4D蛋白质组技术的运用,不但能够提高蛋白质修饰的检测深度,还能够降低错误定位情况的发生。
景杰生物(PTM-Bio)作为修饰蛋白质组学领域的开拓者,同timsTOF Pro仪器的开发者Bruker合作,在本届ASMS上以Poster形式展示了4D修饰蛋白组学在乙酰化和泛素化检测方面的突破性成果。

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蛋白质 蛋白质组学 4d

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