蛋白质组分析的第四维探索

就在几年前，蛋白质组学研究人员在单个或少量样本中识别蛋白质、多肽和翻译后修饰是一项成功的壮举。快进十年，这个领域发生了巨大的变化。

现在，科学家们想要进行更大规模的分析，将样本数量从数百扩展到数千。这种分析必须是高质量的，具有高灵敏度和特异性，但有效的-特别是在考虑蛋白质组学在个性化医疗和生物标志物检测领域的应用时。

因此，质谱(MS)仪器继续以非凡的规模发展。而液相色谱-质谱(LC-MS)仍然是＂黄金标准＂蛋白质的高通量表征技术，该领域的科学家正在不断寻求方法，以获得更深入的分析他们的样本。¹

质谱技术的最新发展使分析的第四个维度成为可能:离子迁移分离。术语“4D蛋白质组学”已经被创建来描述包含所有四个维度的分析。

添加第四个维度

在一个经典的自下而上LC- ms实验中，肽被消化，因为它们从LC柱洗脱。在这里，溶质注入后通过色谱柱的时间称为保留时间(RT)。确定的RT是分析的一个维度。得到的肽的质量是第二，光谱上的峰的强度是第三。

第四个维度的分析是使用离子迁移分离(IMS)实现的，这是一种分析化学方法，可以与标准的LC-MS/MS工作流相结合，形成离子迁移谱-质谱(IMS-MS)。

Gary Kruppa博士，Bruker Daltonics公司蛋白质组学副总裁，告诉我们“由Bruker发明的捕获离子迁移率光谱(TIMS)使离子迁移率在蛋白质组学中的常规应用成为可能。”

“当多个肽共同洗脱纳米lc色谱柱时，它们独特的碰撞截面(CCS)允许进一步在TIMS细胞中进行气相分离，从而可以识别更多的肽。TIMS导致的气相分离是保留时间、质量-电荷比和强度之外的第四个维度，被称为4D匹配。”

4D匹配使研究人员能够以高灵敏度识别低丰度的蛋白质，如信号蛋白。在数据相关分析中，CCS值可以用作额外的识别点。在数据独立分析中，CCS值作为一个唯一的签名来对齐特征。

最近，我们采访了两位蛋白质组学领域前沿的研究人员，Jürgen考克斯教授，小组组长在马克斯植物生物化学研究所而且罗曼·费希尔博士，处长Discovery蛋白质组学设备的目标发现研究所了解更多关于4D蛋白质组学方法如何增强他们的研究。