提高蛋白质组学的标准
蛋白质组学的主力技术，特别是质谱(MS)，现在可以以令人难以置信的速度和灵敏度工作。数据分析的瓶颈，以前限制了大型蛋白质组数据集的效用，现在正被高速，复杂的软件套件解决。随着新的疾病生物标志物、药物靶点和基于蛋白质的生物疗法被识别、表征和分析，转化研究领域继续取得巨大进展。
进步的步伐蛋白质组学研究领域令人印象深刻，并已得到支持的发展，新颖，创新的仪器。现在，生态系统可以大规模地提供有意义的数据。
我们如何继续推动分析能力的边界，增加对结果的信心，并将MS应用于更广泛的研究问题?
新年伊始，188金宝搏备用采访Rohan Thakur他是Bruker Daltonics生命科学质谱执行副总裁，讨论这些概念。Rohan解释了Bruker如何与科学家合作，开发对他们的研究有实际影响的新技术，以及该公司将如何在2022年继续这一努力。
莫莉·坎贝尔(主持人):Bruker Daltonics在2021年的重点是什么?这个重点是如何形成的?
罗汉·塔库尔(RT):我们在6月份推出了两款新工具;timsTOF SCP和timsTOF Pro 2。我们的客户一直要求我们提高灵敏度。他们希望用更少的细胞看到更多的蛋白质，但他们也想知道如何用正确的样品制备和软件来包围这个生态系统。软件现在是蛋白质组学的一个主要焦点，所以，在我们最初的仪器推出后，我们想确保我们有了在蛋白质组学背景下每天可以处理50个样本的软件。我们提出了这样的问题:如何获得更好的深度，更好的特征发现，并提高对结果的信心?
此外，随着CRISPR-Cas9疗法的兴起，Bruker starter得到了大量寡核苷酸分析的要求。我们与一位教授合作，他有一些创新的MS/MS软件系统，用于负模式下的寡核苷酸分析，在我们的qTOF质谱仪上工作得非常好。
MC:布鲁克今年推出了几款新产品。我们能谈谈timsTOF SCP和修改后的离子源几何结构吗?这如何转化为更高的灵敏度?
RT:这是一个更大的入口，我们在双tims漏斗之前改变了几何形状，我们需要保持压力不变，尽管从大气压力区域引入了更多的离子。为了消除由于使用更大的入口而产生的多余气体，我们在双tims设备中设置了一个“Z”形入口，以帮助管理压力，从而产生更丰富的离子束，从而提高灵敏度。
MC:接下来是timsTOF Pro 2。一个案例研究提到，在60分钟的梯度中，从200 ng中鉴定出7000个蛋白质组和60,000个多肽。你能谈谈这些数据是怎么实现的吗?这种速度和灵敏度是如何实现的?
RT:在双tims漏斗设计中有更多的容量。布鲁克改变了双tims漏斗内的一些几何形状，给我们更多的离子容量。速度保持不变，但我们有一个更大的“桶”，可以这么说。
MC:磷酸化肽更难识别。你能多谈谈TIMScore算法吗?这里是如何使用CCS值来让研究人员更深入地研究蛋白质组的?
RT:当你有很大的信号噪声和一个单一的肽在碰撞细胞时，一切都可以工作。但敏感度越高，材料就越少，而且多肽的共洗脱导致了MS/MS模式下的嵌合谱——你怎么知道哪一种MS/MS来自哪一种前体肽?即使你解决了这个问题，你也必须搜索内置的假阳性识别。假设你有两个紧密相关的点击;你怎么知道你有正确的攻击和正确的诱饵?你可能会遇到这样的情况，你扔掉了正确的肽?此外，随着搜索空间的增大，由于诱饵生成的理论限制，问题会变得更糟。
使用TIMScore，当我们计算生成诱饵时，我们还在计算机上预测该诱饵的CCS值。然后，我们使用这些额外的信息来加强所观察或测量的肽所对应的诱饵。如果你有测量的CCS值和预测的CCS值的肽和诱饵，它允许你区分，增加信心，并选择正确的肽。该算法使用了机器学习。我们正在努力使我们的算法更好，这样我们就不会扔掉好的数据。最后都是模式识别，那么如何获得更多属性来确认模式呢?这就是布鲁克所做的。
MC:为什么描述RNA疗法/ RNA导则(CRISPR-Cas9)如此困难? OligoQuest是如何提供帮助的?
RT:RNA引导将蛋白质(Cas9)引导到基因组中的特定位置。想象一下，你有微弱的杂质误导RNA，这可能会造成毁灭性的后果，这一直是RNA疗法的一个问题。
我们发现，在负离子模式下进行分析效果更好，这增加了所有质谱仪的负担而且我们必须找到不超过百分之一的杂质。这比一般的化验更困难;但当设置为负离子模式时，这两个任务在我们的qTOF仪器上都能很好地工作。我们的仪器并不是专门为这个实验设计的，但是我们在正离子模式和负离子模式下的设计水平是一样的。当我们将仪器切换到负离子模式时，我们不会过滤或处理任何数据。我们看到的，就是我们写入磁盘的。数据文件更大了，但这里的好处是，我们直到现在才意识到，我们可以看到这些被证明是CRISPR Cas9治疗的决定性因素的微小杂质。
MC:在你看来，从2021年开始，哪些产品对你们的客户产生了真正的影响?
RT:最大的成就之一是使蛋白质组学规模化。在timsTOF推出之前，每天运行10次是常态。使用timsTOF，您现在可以每天运行50到100次。这改变了人们研究蛋白质组学的方式。2017年需要两个小时的工作现在只需要20分钟。顾客们谈论的是五分钟的测试，他们得到了5000个蛋白质。令人惊讶的是，在timsTOF技术推出之前，蛋白质组学从未达到过这样的速度。我认为现在已经融合了，因为软件也不再是瓶颈;整个生态系统都在大规模地提供有意义的数据。客户现在可以获得许多蛋白质组学运行，类似于基因组学革命开始时每天运行的样本数量。
MC:我们之前谈到了在临床领域实施蛋白质组学的障碍。你能谈谈最近的进展吗?
RT:我认为我们在平移领域取得了很大的进步。我可以预测，我们离临床还有5到10年的时间。我认为科学家们已经开始迈出了第一步，他们把蛋白质和转录组连接起来，把蛋白质组和脂质组连接起来，或者把转录组连接起来，等等。数据正在开始融合，但在这个阶段它仍然是转化性的。
MC:你之前说过，在前进的过程中，布鲁克以诚信创新。当我们进入2022年，布鲁克将如何继续这样做?
RT:我们希望推出有意义的产品、仪器和软件。当我们发射什么东西时，它必须是重要的。我总是以所有合作者的照片来结束我的演讲。整个想法是，我们试图为研究团体提供有影响力的创新(软件和硬件)，他们需要解决复杂的生物学问题。
我们非常关注蛋白质，无论它们是在组织、体液还是细胞提取物中。如果我们能在该领域专家的帮助下开始提高标准，那么我认为这对每个人都有好处，我们可以加快发现的步伐。我们不断地与客户合作，以便我们能够在他们的工作中产生有意义的影响，比如扩大高灵敏度蛋白质组学和表观蛋白质组学的规模。
罗汉·塔库尔采访了科技网络的科学作家莫莉·坎贝尔。188金宝搏备用
