PEAKS IMS 功能模塊詳解

瀏覽次數：483　發布日期：2023-4-14　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

離子淌度質譜(Ion-Mobility Spectrometry Mass Spectrometry，IMS-MS)通過增加額外的離子淌度維度，為復雜生物化學混合物的分析提供了引人注目的工作流程。使用PEAKS IMS模塊，可以最大限度的解決DDA數據應用中分析深度的有限性，以及DIA數據應用中多路復用的MS/MS譜圖分析困難性的問題。

功能特點

IMS-MS數據投射在“m/z到RT”或“m/z到1/k0”層面上的交互式數據可視化工具
4D檢測到的feature的分析
解析重疊的母離子掃描和嵌合光譜
支持4-D標記和非標記蛋白質定量
DIA PASEF

改編自May和McLean（2015），概念圖說明了三種主要類型的離子淌度實驗：（左）時間分散，（中）空間分散和（右）選擇性釋放的離子約束。

01. IMS-MS 數據可視化

IMS-MS原始數據可以直接加載到PEAKS中，無需任何預轉換步驟。加載到軟件后，PEAKS IMS模塊可以在四個維度上分析數據：- m / z，保留時間，強度和離子淌度。這些向量的組合使數據能夠投射到m/z-rt 和m/z-1/k0維度上。

使用PEAKS IMS和從IMS-MS掃描中提取的4D信息，PEAKS可以準確鑒定和定量復雜生物樣品中的肽，隨后定量蛋白質，具有高度的準確度和靈敏性。

02. 離子淌度分離
通過離子淌度分離，無論m/z和保留時間是否非常接近，都可以檢測到兩種不同的肽。而如果不提高靈敏度，重疊的前體會被忽略。通過利用IMS技術提供的所有維度信息，PEAKS IMS可以通過基于feature的方法和4D解卷積來解決發現蛋白質組學研究中常見的痛點，如磷酸肽位置異構體。下面的示例顯示了共洗脫的同量異位素HEK磷酸肽，該肽只能在離子淌度維度上分離。
如果沒有離子淌度分離，同量異位肽極難通過傳統的蛋白質組學工作流程進行鑒定和定量。通過將IMS-MS數據與PEAKS IMS模塊結合使用，克服了修飾位點的預測工作和定量工作的困難。

03. PEAKS IMS和定量

當與PEAKS Q模塊配合使用時，PEAKS能夠利用來自PEAKS IMS模塊的4D信息，使用無標記或標記技術定量蛋白質和肽的種類。
除了在PEAKS Q中執行的保留時間對齊外，PEAKS IMS模塊還允許PEAKS Q在離子淌度維度上進一步執行feature對齊。根據 MCP中的Meier等人（2018）的說法，CCS 值具有高度可重復性，因此在此維度上的對齊可確保更準確的定量結果。PEAKS IMS使用4D特征對齊，可以將肽的可識別和可定量的動態范圍最大化，用于分析生物樣品。

04. diaPASEF

使用PEAKS IMS從數據依賴模式下獲得的PASEF數據構建光譜庫，并分析用Bruker的timsTOF Pro獲得的diaPASEF（DIA）數據。
工作流程對肽母離子電流進行高達100% 的采樣。這是數據非依賴性采集（DIA）的理想補充。DIA是一種并行數據采集方法，可在較大的母離子質量范圍內捕獲碎片離子。

參考文獻

May,J.C.andMcLean,J.A.(2015).Ion Mobility-MassSpectrometry:Time-Dispersive Instrumentation. Anal. Chem., 87 (3): 1422–1436.
Meier, F., et. al. (2018). Online parallel accumulation serial fragmentation (PASEF) with a novel trapped ion mobility mass spectrometer. Mol. Cell Proteomics, Dec 17 (12): 2534-2545.