timsTOF Pro质谱助力深度血液样本蛋白质组学研究

       血液样本是重要的生物信息来源，血液中的蛋白质则是最关键的信息大分子，直接反映机体的病理、生理状态，大部分疾病相关的标志物都与血液中的蛋白相关。蛋白质组是指细胞或组织中由整个基因组表达的全部蛋白质。血浆蛋白质组一直是研究的热点，被国际人类蛋白质组组织(HumanﾠProteomeﾠOrganization, HUPO) 列为首批实施的重大国际合作项目，在2 0 0 2 年正式启动了人类血浆蛋白质组计划（Plasm aProteome Project，PPP）。近年来，针对血液样本蛋白组学的研究发表文章数量逐年上升，在蛋白组学文章总发表文章数中占非常大的比例。
  背景介绍
       由于血液样本存在高丰度蛋白含量占比高、动态范围大（至少为10个数量级）以及蛋白种类复杂等问题，导致血液蛋白质组的研究存在巨大的挑战。2020年12月，Nature Methods上发表了“Parallel accumulation-serial fragmentation combined with data-independent acquisition”文章中提到的timsTOF Pro 4D质谱技术通过分析分子量和离子淌度的相关性，搭配新的DIA数据采集模式，不仅覆盖了选择窗口中整个质荷比范围，还提高了识别入射离子的分辨率，从而鉴定到更多的蛋白质种类。timsTOF Pro作为蛋白组学研究的理想高通量筛选工具，为血液蛋白质组学的研究提供了完美的解决方案。
          利用质谱仪开展的蛋白组学研究中，质谱的扫描速度会影响蛋白的鉴定深度。传统的3D分离技术包括保留时间（retention time）、质荷比（m/z）、离子强度（intensity）。timsTOF Pro4D引入双TIMS/PASEF® (Parallel Accumulation - SErial Fragmentation平行累积串行碎裂)分离技术，增加了第四个维度—离子淌度（mobility），进而大幅度地提高了扫描速度和检测灵敏度，大幅提升蛋白鉴定的数量和覆盖率，使得蛋白质组学进入了新时代。
       timsTOFﾠPro创新性地使用了双TIMS分离/富集装置，离子在第一个TIMS部分中进行累积，在第二个TIMS中根据淌度进行分离，经过分离后的离子继续用于MS/MS碎裂。往复进行此过程，当第二个TIMS进行分离时，第一个TIMS也同时在平行地累积离子，这样可以实现近乎100％的离子利用率。

       上海生物芯片有限公司成立于2001年8月，公司由上海科技创业投资（集团）有限公司、上海张江（集团）有限公司、中科院上海有关院所、上海交通大学等在上海的国内知名大学、研究所、医院和企业共同组建而成，经国家发展与改革委员会批准公司建设和运行“生物芯片上海国家工程研究中心”，是我国生物医药领域规模最大的生物技术国家工程研究中心之一，是全国生物样本标准化技术委员会（TC559）、中国医药生物技术协会组织生物样本库分会（BBCMBA）与中国抗癌协会肿瘤样本整合研究分会的秘书处与主任委员单位。

       通过二十余年的建设和发展，公司（中心）确立了以生物样本库、基因芯片、高通量测序、蛋白芯片、组织芯片、数字化病理、分子病理与生物信息学为核心平台的技术创新服务体系，以分子医学检测技术和分子诊断产品研发生产为核心竞争力的产业化体系，形成科研和药物研发技术服务、分子诊断产品研发生产销售和分子医学检验三大主营业务，公司（中心）具备科研及公共技术平台服务优势、成熟的科技成果转化服务能力、国家工程研究中心品牌影响力等强大的自身资源及优势。