Orbitrap自發(fā)明起，就一直是科學(xué)家實(shí)現(xiàn)世界頂ji科研突破的有力伙伴,。
今天就讓我們來一探ding尖PI近發(fā)表的文章和技術(shù)成果,，看看Orbitrap技術(shù)是如何助力頂ji科研的：
² 基于Orbitrap的全新方法學(xué)研究,，創(chuàng)新開發(fā)BoxCar數(shù)據(jù)采集方式
為了應(yīng)對蛋白質(zhì)組學(xué)中的動態(tài)范圍挑戰(zhàn),，Mann Lab近開發(fā)了 “BoxCar”的數(shù)據(jù)采集方法（Meier et al., Nat. Methods, 2018），這顯著提高動態(tài)范圍大的樣本中的蛋白鑒定深度,，例如血漿或組織樣本（Geyer et al., Cell Syst., 2018, Doll et al., Nat Commun., 2017）,。
Orbitrap質(zhì)譜儀在靈敏度和采集速度方面取得了很大進(jìn)展，使蛋白質(zhì)組覆蓋深度范圍越來越廣,。然而,，這些進(jìn)展主要局限于MS²水平，而用于MS¹掃描的離子采集仍然非常低效,。Mann Lab介紹了一種數(shù)據(jù)采集方法,，稱為boxcar，一級全掃時采用分段累積的方法,，使得平均離子注入時間相較標(biāo)準(zhǔn)全掃描增加10倍以上,。對一個人類癌細(xì)胞系進(jìn)行1h分析，該方法鑒定到之前在24個組分中鑒定到的90%以上的蛋白質(zhì),，并且定量到了6200多個蛋白,。在小鼠腦組織中，僅在100 min內(nèi)就檢測到超過10000種蛋白質(zhì),，并將靈敏度擴(kuò)展到低阿摩爾級,。
如今Boxcar技術(shù)已經(jīng)全面搭載于全新的：
Thermo Scientific™ Orbitrap Eclipse™
三合一質(zhì)譜平臺
² 多組學(xué)研究進(jìn)展：為建立調(diào)控潛能性狀態(tài)轉(zhuǎn)變的模型機(jī)制奠定了基礎(chǔ)
多潛能干細(xì)胞是高度動態(tài)且持續(xù)進(jìn)展的，多潛能性的naïve和primed兩種狀態(tài)之前已經(jīng)有深入報道,，但是對于兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換過程的研究,，卻仍然是不完整的。文章剖析了胚胎從著床前到著床后胚層分化的多能態(tài)轉(zhuǎn)變動力學(xué),，通過對蛋白質(zhì)組,、磷酸化蛋白質(zhì)組,、轉(zhuǎn)錄組和基因組的綜合分析，發(fā)現(xiàn)磷酸化蛋白質(zhì)組的快速,、急性和廣泛變化等特點(diǎn),，先于基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組的有序變化,。文章奠定了調(diào)控潛能性狀態(tài)轉(zhuǎn)變模型的基礎(chǔ),，對多潛能性的多層控制提出了全新見解。
² 蛋白質(zhì)組學(xué)助力卵巢癌標(biāo)志物新靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)
該篇發(fā)表在Nature上的文章介紹了一種全新技術(shù)：通過將激光捕獲顯微切割技術(shù)與基于Orbitrap的高靈敏蛋白質(zhì)組分析技術(shù)相結(jié)合,，從11位別漿液性卵巢癌(HGSC)病人石蠟包埋組織中提取了107個癌癥與基質(zhì)細(xì)胞,，隨后進(jìn)行蛋白質(zhì)組分析，指出與腫瘤轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的成纖維細(xì)胞(cancer-associated fibroblast,，CAF)中調(diào)控蛋白N-甲基轉(zhuǎn)移酶(N-methyltransferase(NNMT))是卵巢癌發(fā)生,、發(fā)展以及轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵調(diào)控因子，可能成為全新治療靶點(diǎn),，未來同樣可能為造福HGSC病人的福音,。
² 非靶向代謝組學(xué)中質(zhì)譜結(jié)構(gòu)注釋有所突破
尿液代謝物經(jīng)常被用于許多臨床和生物醫(yī)學(xué)研究，但通常限于少數(shù)經(jīng)典化合物,。其實(shí),，代謝組學(xué)分析可以檢測到更多的代謝信號，可以用來定義個人的健康狀況,。然而,，許多化合物仍然未被鑒定，妨礙了得出相關(guān)生物化學(xué)結(jié)論,。
在這篇文章中,，F(xiàn)iehn Lab用基于HILIC-Q Exactive HF 質(zhì)譜和 C18-Q Exactive HF兩種非靶向代謝組學(xué)分析方法，檢測到的所有代謝物,。檢測到9000多種代謝物,，其中42%的化合物有MS/MS信息。采用標(biāo)準(zhǔn)品經(jīng)過質(zhì)量數(shù),、保留時間和二級信息鑒定了175種化合物,。用一級和二級信息，鑒定到另外578個化合物,。
² FAIMS方法的多重定量表征與優(yōu)化
在定量蛋白質(zhì)組學(xué)中,，同位素標(biāo)記法是提高蛋白組定量通量、度的有力技術(shù),。然而,，定量的動態(tài)范圍和準(zhǔn)確度可能會因標(biāo)記肽段共隔離的限制，致使肽段釋放的報告離子被合并定量。通常采用在線或離線過濾的方式來減輕共隔離的干擾,，但是往往會導(dǎo)致蛋白質(zhì)和肽段鑒定的缺失,。為了解決這一問題，本文提出了一種高場非對稱波形離子遷移質(zhì)譜(FAIMS)方法,，可以減少前體離子共流出,、提高多重定量準(zhǔn)確度和動態(tài)范圍。在不犧牲蛋白質(zhì)鑒定數(shù)量的前提下,，FAIMS有力地提高了基于高分辨率MS²（HRMS²）和SPS-MS³的定量準(zhǔn)確度,。經(jīng)過進(jìn)一步優(yōu)化條件，使FAIMS更加穩(wěn)健并提供參考方法,，推動FAIMS進(jìn)一步提升同位素標(biāo)記定量的能力,。
全新的Thermo Scientific™FAIMS Pro™接口
² 結(jié)合蛋白基因組與修飾蛋白組學(xué)研究，全面剖析結(jié)腸癌
蛋白基因組學(xué) (Proteogenomics) 是利用蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù),，尤其是高精度的串聯(lián)質(zhì)譜數(shù)據(jù),， 結(jié)合基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)對基因組進(jìn)行注釋。除此之外,，蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)還能系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)*的翻譯后修飾,、可變剪接等信息。Orbitrap質(zhì)譜兼具高精度,、高靈敏度和高穩(wěn)定性等優(yōu)勢,，可為研究人員提供強(qiáng)有力的生物質(zhì)譜技術(shù)，已然成為蛋白基因組學(xué)研究*的一部分,。
本項(xiàng)研究中，研究人員收集了110例結(jié)腸癌樣本,。研究通過對來自110個結(jié)腸癌病人的腫瘤樣本,、臨近正常組織（NATs）和血液樣本，進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué),、全外顯子測序,、RNA-seq、miRNA-seq研究,。為了進(jìn)一步探究腫瘤和正常組織中的蛋白質(zhì)組差異,，作者還結(jié)合TMT標(biāo)記定量和磷酸化蛋白質(zhì)組分析，總結(jié)腫瘤的臨床和病理特征,。研究證實(shí),，這些基因變異確實(shí)伴隨著蛋白質(zhì)組/磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)的變化。研究人員利用基因組,、蛋白組和修飾組學(xué)相結(jié)合的分析策略,，對結(jié)腸癌的蛋白基因組進(jìn)行了全面的剖析，為結(jié)腸癌研究提供了新的研究思路。
隨著組學(xué)研究的不斷深入,，質(zhì)譜技術(shù),，尤其是高分辨質(zhì)譜技術(shù)能夠助力頂jiPI在方法學(xué)研究、技術(shù)突破,、精zhun醫(yī)療等各個領(lǐng)域取得新進(jìn)展,。Orbitrap自發(fā)明以來，有越來越多不斷探索技術(shù)極限的科學(xué)家,，選擇Orbitrap成為研究之路上的伙伴,；隨著時間的推移，正是越來越多科學(xué)家的認(rèn)可,，造就了Orbitrap如今組學(xué)研究領(lǐng)域金標(biāo)準(zhǔn)的地位,，也成為PI創(chuàng)新研究的共同選擇。希望下個20年,，Orbitrap能為科學(xué)家們帶來更具創(chuàng)新性,、更突破極限的助力，一起攜手,，讓世界更健康,、更清潔、更安全,。
本文內(nèi)容來自各PI Lab及PI近期文獻(xiàn)整理
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