蛋白质组学的发展——亚历山大·马卡洛夫教授

亚历山大·马卡洛夫博士,是生命科学的研究主任质谱(MS)热科学和世界著名的发明家Orbitrap质量分析仪技术。

Orbitrap-based仪器已经积分近年来蛋白质组学领域内的进展除了使在代谢组学等领域取得了重大进展,环境分析、分子筛选和毒理学。

马卡罗夫继续开发和优化Orbitrab技术,争取女士的民主化仪器和增加他们的可用性在临床环境中提高疾病诊断。

除了作为一种广泛发表作者和50多个专利,马卡罗夫几个著名奖项的接受者在蛋白质组学领域,他的贡献包括奖杰出贡献在美国社会的质谱质谱(2008)。

莫莉坎贝尔:在你看来,有一些最大的突破MS-based蛋白质组学吗?

亚历山大·马卡罗夫(点):在过去的20年中MS-based蛋白质组学已坐过山车,因为它是从一个主流的“淘金热”生物标志物实验室技术说明疾病的途径和机制。

2019年是20年以来我Orbitrap技术的年度会议美国社会为质谱(asm),它一直是一个时期的重大的进步技术的应用在广泛的科学领域包括蛋白质组学、代谢组学、环境和食品安全,所有这些都起着关键作用使我们的世界更健康,更清洁和更安全。这是一个特权多少Orbitrap技术科学的快速发展作出了贡献!

这种贡献是伴随着巨大的进步在所有其他主要的蛋白质组学实验阶段即样品制备、液体分离、分析方法和数据处理。作为例子,我想提到自动提取和消化站样品制备,纳米超高压力对液体分离毛细管渗流液相色谱,data-independent收购和串联质量标签工作流分析方法,如热科学和软件套件蛋白质组发现者软件对数据处理,以及第三方的选择。

主持人:Orbitrap质量分析器的发明者,研究利用设备在蛋白质组学领域的你最兴奋?

问:在蛋白质组学领域中,我最感兴趣的研究,探讨了复杂的机制不同的疾病,因为它是真正的侦探工作正确识别真正的人类痛苦的罪魁祸首。我也兴奋不已的应用蛋白质组学分析的历史对象(如图片、手稿和骨头——这项研究需要同样精致的和好奇的知识努力和多学科的深入了解。

主持人:越来越多的研究实验室正在努力实现单细胞蛋白质组学。Orbitrap技术的家庭如何促进这一运动?

问:Orbitrap质谱仪已经积极运用于试点推进单细胞蛋白质组学的研究,我希望data-independent收购和串联质量标签工作流将发现越来越多地使用在这一重要和快速新兴的科学领域。也有显著的性能和吞吐量的改进在未来来自小说,尚未实施,增强工具。

自然,女士的进展需要相应的微流体等相邻地区的技术进步,排序流式细胞术和液体分离与毛细管电泳-最有可能获得在后者的重要性。

主持人:你从事一些蛋白质组学技术的发展。什么技术挑战你的团队继续面对女士小说发展的技术吗?

问:女士从家庭手工业发展的1980年代和1990年代航空这样的现代工业在2000年代- 2010年代,每一个新的开发需要越来越大的研发团队与日益复杂的仪器和飞涨的各级软件的重要性,从固件到应用程序。所有这些扩展每个创新的周期时间,也迫使我们专注于解决方案,解决最紧迫的需求的科学社区。

同时,越来越民主化的女士带来了新仪器的要求,更大的鲁棒性和易用性等需要平衡的某些方面的性能。

主持人:在最近的一次说话在第十MaxQuant暑期学校,你讨论女士的“死亡阶梯”,灵敏度好几个数量级的女士失去了整个过程。这个损失的原因是什么,你能描述Orbitrap技术克服了吗?

问:离子在女士的生活是艰难的,充满歧视!开始争夺电荷在电离过程中,继续在空间charge-dominated离子运输从大气到真空,大众选择,碎片,然后质量分析。Orbitrap分析器允许我们在最后阶段减少损失至少一个数量级相比其他高分辨率技术。然而,剩下的每个阶段(除了碎片,只有当完成气体碰撞)仍然导致数量级的丢失。

仪器发展的前沿重点是减少损失质量选择的阶段,与一些解决方案从data-independent收购扩大质量过滤窗口,与捕获/离子流动分离/四极选择/质量分析操作。然而,即使是适度的改进在前阶段仍会给我们另一个数量级进步相比,当前最好的情况。

主持人:系统生物学在很大程度上依赖于女士作为这一领域的研究继续发展,如何进一步发展技术女士满足研究者的需要吗?

问:我预见女士继续沿着两个不同但也快速发展方向密切相关。首先,高端的性能信封质谱仪将继续改善,使更多多才多艺的和深入的分析的新类型的分析物。第二,这一进程将会伴随着女士的民主化已经提到,与仪器希望成为无处不在的和负担得起的液体套色版以及甚至显微镜。有趣的是,所需的创新和努力推动第二个趋势通常似乎甚至高于所需的第一个趋势!

亚历山大·马卡洛夫与莫莉坎贝尔说,科普作家、技术网络。188金宝搏备用