ナノグラムボトムアッププロテオミクスのピーク容量と感度が高い能力を備えたNanoflow RPLC-CZE-MS/MSシステムの改善

質量制限サンプルのタンパク質分子の包括的な特性評価には、非常に高い感度と高いピーク能力を備えた新規質量分析（MS）ベースのプロテオームツールが必要です。以前の研究では、低マイクログラムのヒト細胞サンプルの深いボトムアッププロテオミクスのために、NanORPLC-CZE-MS/MSシステムを報告しました。この作業では、ウシ血清アルブミン（BSA）処理されたサンプルバイアルを採用し、NANORPLC画分収集手順を改善し、速いCZE分離のために短い毛細血管を使用することにより、NANORPLC-CZE-MS/MSシステムの感度を劇的に改善しました。改善されたNanORPLC-CZEは、ペプチド分離のために8500のピーク容量を生成しました。改良されたシステムは、Q Xactive HF質量分析計を使用して500 ngのペプチドから始まるMCF7プロテオームダイジェストから6500タンパク質を特定しました。このシステムは、以前のシステムに同等の数のタンパク質識別（ID）と、それぞれ10倍および4倍のサンプル消費量が少ないMannのグループによって開発された2次元（2D）NANORPLC-MS/MSシステムを生成しました。5000 HEK293T細胞のボトムアッププロテオミクスのために、単一スポット固相サンプル調製（SP3）メソッドを改善したNANORPLC-CZE-MS/MS/MSと結び付け、3689のタンパク質IDをもたらしました。およそ1000セル。

Novel mass spectrometry (MS)-based proteomic tools with extremely high sensitivity and high peak capacity are required for comprehensive characterization of protein molecules in mass-limited samples. We reported a nanoRPLC-CZE-MS/MS system for deep bottom-up proteomics of low micrograms of human cell samples in previous work. In this work, we improved the sensitivity of the nanoRPLC-CZE-MS/MS system drastically via employing bovine serum albumin (BSA)-treated sample vials, improving the nanoRPLC fraction collection procedure, and using a short capillary for fast CZE separation. The improved nanoRPLC-CZE produced a peak capacity of 8500 for peptide separation. The improved system identified 6500 proteins from a MCF7 proteome digest starting with only 500 ng of peptides using a Q-Exactive HF mass spectrometer. The system produced a comparable number of protein identifications (IDs) to our previous system and the two-dimensional (2D) nanoRPLC-MS/MS system developed by Mann's group with 10-fold and 4-fold less sample consumption, respectively. We coupled the single-spot solid phase sample preparation (SP3) method to the improved nanoRPLC-CZE-MS/MS for bottom-up proteomics of 5000 HEK293T cells, resulting in 3689 protein IDs with the consumption of a peptide amount that corresponded to only roughly 1000 cells.