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应用三代Q Exactive Mass Spectrometers进行快速且有深度的蛋白质组学分析
在传统的shotgun蛋白组学中，研究人员首先要将蛋白酶解成短的肽段，然后使用LC在进行MS之前进行分级。这些基本流程在研究人员不断探索中得到优化和改善。
根据Kelstrup et al. (2014)的研究：不同的设备可能影响MS输出的光谱范围。在目前已发表的文献中，科学家发现结合了快速测序，高分辨率，广泛的动态范围，高灵敏度和数据的高准确性Orbitrap家族的质谱已经成为研究者最最流行的选择。Kelstrup团队试图通过三代Q Exactive mass spectrometers（包括目前最新的Q Exactive high-field (HF) hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometer）分析四种不同的获取数据方法。他们也研究深度的蛋白质组学覆盖率，通过离线的RP-HP在Q Exactive HF设备中，分析不同的获得方法从而检测鉴定哪个设备参数是最重要的能使覆盖率和磷酸化修饰位点数据最大化。
这些研究者培养人宫颈癌细胞然后在UltiMate 3000 high-pressure liquid chromatography (HPLC)系统中进行进行分级。在仔细的清洗之后，校正调节最优化设备，团队分析来自同一宫颈癌样品（1微克）三份样品，分别使用三种不同的隔离跨度。他们用同样的一小时LC/MS梯度。比较Q Exactive HF, Q Exactive Plus和Q Exactive hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometers三种质谱。因为Q Exactive HF mass spectrometer是一种更快的扫描方式，在同一时间内（1.2S）这个设备有20次HCD扫描，相比较上一代设备只有12次。这导致了来自Q Exactive HF mass spectrometer额外70%的HCD扫描，能获得额外38%的鉴定肽段，32%的额外特殊肽段和蛋白。在Q Exactive mass spectrometer 和 Q Exactive Plus mass spectrometer之间仅有微小的差别（7%-10%），plus更胜一筹。为了更进一步的评估Q Exactive HF mass spectrometer 在更深度的蛋白质谱图中应用的能力，这个团队使用最快的扫描速度与离线的RP-HP肽段分级相结合的方法进行评估。使用这种方法，他们能够在24小时之内获得深度很深的蛋白质组覆盖范围。这表明了相较传统方法需要几天时间和多重的酶解去获得相应的结果是一个巨大的改进。
这个研究团队也对使用复杂磷酸化肽段的混合物的获取方法进行了评估。该团队沿用之前相同策略，用TiO2 beads与宫颈癌细胞结合方法去获得。他们通过LC-MS/MS，在24小时内鉴定到超过140000特殊肽段,并且有良好的重现性。当Kelstrup et al.在使用敏感的获取方法（60000分辨率110分钟）时，认为Q Exactive HF mass spectrometer在磷酸化修饰蛋白组学中应用最好。这个团队希望其他的研究者在用到目前的信息能够对将来的实验有所改善。
References
- Kelstrup C D, Jersie-Christensen R R, Batth T S, et al. Rapid and deep proteomes by faster sequencing on a benchtop quadrupole ultra-high-field orbitrap mass spectrometer[J]. Journal of proteome research, 2014, 13(12): 6187-6195.
- Zubarev, R.A., and Makarov, A. (2013) “Orbitrap mass spectrometry,” Analytical Chemistry, 85 (pp. 5288-5296).
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