並列蓄積 - 筋 - 筋 - 筋 - 断片化（PASEF）：トラップされたイオンモビリティデバイスでの同期スキャンによるシーケンス速度と感度の増加

液体クロマトグラフィマス分光測定（LC-MS）ベースのプロテオミクスでは、多くの前駆体がカラムから同時に排出されます。データ依存分析では、これらの前駆体は一度に1つずつ断片化されますが、他の前駆体は完全に廃棄されます。ここでは、この制限を除去するために、直交四重極（QTOF）質量分析計に閉じ込められたイオン移動度分光法（TIMS）を使用します。TIMSでは、すべての前駆体イオンは並行して蓄積され、イオン移動度の関数として連続的に放出されます。四重極質量フィルターを使用して単一の前駆体質量を選択する代わりに、ここでは、四重極が、トップの前駆体リストから導出された前駆体のm/z値でサブミリ秒スイッチング時間で質量で位置する同期スキャンを実装します。。シングル50ミリ秒のTIMSスキャンでの複数の前駆体のシリアル選択と断片化を示します。並列蓄積 - 筋 - 肩甲介（PASEF）は、完全な感度で毎秒数百のMS/MSイベントを可能にします。ショットガンプロテオミクスに対するこのような同期スキャンの効果をモデル化すると、感度を低下させることなくPASEFがシーケンス速度の約10倍のゲインを達成できると推定します。

In liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS)-based proteomics, many precursors elute from the column simultaneously. In data-dependent analyses, these precursors are fragmented one at a time, whereas the others are discarded entirely. Here we employ trapped ion mobility spectrometry (TIMS) on an orthogonal quadrupole time-of-flight (QTOF) mass spectrometer to remove this limitation. In TIMS, all precursor ions are accumulated in parallel and released sequentially as a function of their ion mobility. Instead of selecting a single precursor mass with the quadrupole mass filter, we here implement synchronized scans in which the quadrupole is mass positioned with sub-millisecond switching times at the m/z values of appropriate precursors, such as those derived from a topN precursor list. We demonstrate serial selection and fragmentation of multiple precursors in single 50 ms TIMS scans. Parallel accumulation-serial fragmentation (PASEF) enables hundreds of MS/MS events per second at full sensitivity. Modeling the effect of such synchronized scans for shotgun proteomics, we estimate that about a 10-fold gain in sequencing speed should be achievable by PASEF without a decrease in sensitivity.