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蛋白质组学和代谢组学 定量蛋白质组学 SWATH

SWATH 技术参数 案例解读 常见问题 留言咨询

      SWATHSequential Window Acquisition of all THeoretical Mass Spectra)是瑞士苏黎世联邦理工学院的Ruedi Aebersold 博士及其团队与AB SCIEX联合推出的一项全新的质谱技术。与传统的Shot-gun技术相比,SWATH采集模式能够将扫描区间内所有的肽段母离子经过超高速扫描并进行二级碎裂,从而获得完整的肽段信息。因而SWATH可以针对性研究感兴趣的蛋白质和肽段,数据具有全景式扫描,数据可回溯等优势。


实验流程




技术平台

       Triple TOF 5600, Q-Exactive, Orbitrap Fusion Tribrid

技术优势

       灵敏度高,它继承了MRM的数据采集模式,结合高分辨率的Triple-TOF5600 plus质谱系统,具有与MRM相当的灵敏度;

       重复样品间的定量相关性可达到0.99以上;

       定量准确度几乎与MRM技术相当;

       定量范围可跨越4个数量级;

       定量的效果非常好。

应用领域

       机理和调控机制研究

       疾病标志物的筛选

       用药及预后标志物筛选

       疾病的分子分型




送样要求

样品类型

样品要求(/组样品)

备注

蛋白质溶液

蛋白质总量≥300µg

重复实验则量翻倍,建议准备两份样品备用。

组织样品

样品总量≥0.1g

按照蛋白质组织提取效率(蛋白:组织=7%

细胞样品

细胞数量≥107

胰酶消化,按细胞冻存标准离心收集细胞即可。

体液样品

血清≥200µL,脑脊液≥200µL,尿液≥1mL ,泪液≥1mL.

 


案例PCT和SWATH技术结合实现临床样本数字化

      通过实验探索将临床组织样本转换为单个数字文件的方法,本文应用SWATH技术分析了9名肾细胞癌病人的18个活检样本,检测并量化了超过2000种蛋白,具有高度重复性。检测出来的蛋白质的定量信息清晰地将肾脏肿瘤组织与正常的健康组织区分开来,同时也对各种组织形态不同的肾脏肿瘤亚型进行了区分。

                                     Figure1. Protein markers for RCC quantified in SWATH-MS maps

参考文献:

      Guo, T., et al. (2015) Rapid mass spectrometric conversion of tissue biopsy samples into permanent quantitative digital proteome maps. Nature medicine 21, 407-413.

   



1、SWATH技术的原理是什么?

      SWATH采集模式是一种新型的MS/MS扫描技术,将扫描范围划分为以25Dalton为间隔的一系列区间,通过超高速扫描来获得扫描范围内全部离子的所有碎片信息,是MS/MSALL技术的扩展。SWATH技术可以用于蛋白质定量或蛋白复合体的鉴定。SWATH定量方法基于提取Transition峰面积计算出肽段含量,通过肽段含量推理出蛋白质含量。SWATH定量应用到proteome-wide水平就产生了SWATH定量蛋白组,以此方法为基础可以迅速锁定几个样品间的差异蛋白质。同时,采用SWATH采集模式进行样品中的宿主蛋白分析(HCPs),可以全面、准确定量分析的同时获得MSMS信息,一次进样即可完成任意数量HCPs的定量分析工作,并在30分钟的LC梯度内,完成ppm级HCPs的含量测定。

2、SWATH技术的优势和缺陷是什么? 

   SWATH技术的优势在于灵敏度高,它继承了MRM的数据采集模式,结合高分辨率的Triple-TOF5600 plus质谱系统,具有与MRM相当的灵敏度;且重复样品间的定量相关性可达到0.99以上;定量准确度几乎与MRM技术相当;定量范围可跨越4个数量级;定量的效果非常好。但是一次能定量只能达到2000多个蛋白。

3、对于质谱来说,什么是影响SWATHTM采集数据好坏的关键因素? 
   像SWATH技术这样的非数据依赖采集模式,需要对覆盖所有肽段的质量范围进行步进式扫描,每一步都要采集所有化合物的MSMS数据。MSMS高分辨率是一个关键参数,它可以在复杂体系中特异性提取靶向化合物的碎片。更重要的参数是需要高速采集MSMS数据。研究发现,更窄的分离窗口产生的数据特异性更高,因此需要更多的步长覆盖完整的扫描范围,更快的MSMS采集速度来保持最佳的循环时间。这就意味着TripleTOF系统是进行SWATH采集技术的唯一平台:因为高分辨MSMS和高采集速度同时实现;因为可以采用更小的分离窗口。

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