探索蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物研發(fā) 賽默飛TSQ Altis鼎力相助
探索蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物的研發(fā)之路，TSQ Altis鼎力相助
何為生物標(biāo)志物？
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，生物標(biāo)志物即為指標(biāo)，隨應(yīng)用場(chǎng)景不同而意義不同，在精準(zhǔn)醫(yī)療中可指示疾病的發(fā)生發(fā)展，用于疾病診斷；在藥物評(píng)價(jià)中可指示藥物的有效性和安全性，用于治療手段的選擇。
舉個(gè)栗子，獲得美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市的卵巢癌體外診斷生物標(biāo)志物OVA1即為由5個(gè)蛋白質(zhì)組成的一組生物標(biāo)志物集。
蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物的研發(fā)之路
生物標(biāo)志物的臨床前開(kāi)發(fā)過(guò)程主要包括三個(gè)階段，即差異發(fā)現(xiàn)、初步驗(yàn)證和最終確認(rèn)。
隨著研究人員在發(fā)現(xiàn)階段積累了大量數(shù)據(jù)之后，就需要對(duì)發(fā)現(xiàn)階段得到的差異表達(dá)蛋白進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)，從而推動(dòng)生物標(biāo)志物的開(kāi)發(fā)。這就需要對(duì)目標(biāo)蛋白或肽段進(jìn)行定量。
生物標(biāo)志物的樣本來(lái)源通常為血漿、尿液、組織等成分復(fù)雜的樣品，這就要求儀器必須具備高靈敏度高穩(wěn)定性，以確保低豐度蛋白的檢出和準(zhǔn)確定量。
TSQ Altis用于蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物的定量
TSQ Altis是賽默飛世爾科技在2017年推出的全新一代三重四極桿質(zhì)譜儀，其中采用了增強(qiáng)型主動(dòng)離子管控（Active Ion Management，AIM+）技術(shù)優(yōu)化從離子源至檢測(cè)器的離子傳輸、消除主要噪聲源、精確隔離待測(cè)物，最終獲得了極限定量性能。與以前的AIM技術(shù)和其他三重四極桿質(zhì)譜系統(tǒng)相比，AIM+技術(shù)具有出色的重現(xiàn)性、靈敏度、更快的SRM速率和更長(zhǎng)的檢測(cè)器壽命。
TSQ Altis三重四極桿質(zhì)譜儀的儀器控制軟件提供自動(dòng)復(fù)合優(yōu)化和用于簡(jiǎn)化直觀方法設(shè)置的新工具。當(dāng)與賽默飛TraceFinder Software（一種解決從樣品引入到報(bào)告生成的工作流程軟件）結(jié)合使用時(shí)，分析科學(xué)家可以通過(guò)簡(jiǎn)化的工作流程改進(jìn)復(fù)雜分子類型的靶向定量分析，與單獨(dú)使用儀器控制軟件相比，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。
Thermo Scientific™ TSQ Altis 質(zhì)譜儀
接下來(lái)，我們用兩個(gè)實(shí)例對(duì)TSQ Altis 的定量驗(yàn)證能力進(jìn)行考察。
實(shí)例1——目標(biāo)蛋白相對(duì)定量
選擇目標(biāo)蛋白強(qiáng)度最高的3條肽段以及對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度最高的6個(gè)子離子進(jìn)行定量（圖1），其中帶有可變修飾的肽段不選用。離子對(duì)優(yōu)化后對(duì)所有樣品進(jìn)行MRM定量并計(jì)算不同組之間的比值，與前期發(fā)現(xiàn)階段用高分辨Orbitrap所得的差異變化一致。
圖1 目標(biāo)蛋白相對(duì)定量代表性譜圖
實(shí)例2——目標(biāo)肽段絕對(duì)定量
通過(guò)優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)肽段4個(gè)數(shù)量級(jí)的線性范圍（圖2），LOQ達(dá)到1.67amol（圖3）。且，峰面積CV 10%，足以顯示TSQ Alits靈敏度高，動(dòng)態(tài)范圍寬的優(yōu)勢(shì)。
圖2 目標(biāo)肽段的標(biāo)準(zhǔn)曲線（濃度范圍5fg/µl-50000fg/µl）
圖3 目標(biāo)肽段LOQ點(diǎn)的色譜圖（柱上5fg，即1.67amol）
得益于增強(qiáng)型主動(dòng)離子管控技術(shù)（AIM+），TSQ Altis三重四極桿適用于復(fù)雜生物學(xué)樣本中低豐度蛋白的分析，可以完成蛋白組學(xué)中的相對(duì)定量和絕對(duì)定量實(shí)驗(yàn)，全面提升了蛋白組學(xué)中的定量驗(yàn)證能力。此外，基于高分辨Orbitrap的發(fā)現(xiàn)型蛋白質(zhì)組學(xué)研究到基于TSQ Alits的蛋白質(zhì)組學(xué)定量可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，用于蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)、驗(yàn)證和確認(rèn)。
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