pasefを使用したトラップイオン移動度分光測定によるヒト脳脊髄液の4次元プロテオミクス分析

平行した蓄積断片化（PASEF）モードで動作するトラップイオン移動度分光法（TIMSTOF）と組み合わせた飛行時間質量分析計（PASEF）モードは、溶出時間を含む4つの次元（4D）機能を提供できるプラットフォームとして最近浮上しました。衝突断面積（CCS）、ペプチドの質量対電荷比および強度。PASEFモードは、感度を犠牲にすることなく、データ依存の取得（DDA）とデータ非依存の取得（DIA）モードの両方で、約100％のイオンサンプリング効率を提供します。さらに、PASEF統合並列反応モニタリング（PRM）モードを使用したターゲット測定も説明されています。ただし、臨床サンプルの分析にTIMSTOFを使用した研究の数は限られています。軌道質量分析計は、さまざまな神経疾患における脳脊髄液（CSF）からのバイオマーカーの発見に使用されていますが、これらの軌道由来のデータセットは、質量分析計での実験を駆動するために容易に適用することはできません。質量分析計でDDAモードのヒトCSFのペプチドとタンパク質のカタログを生成し、これらのデータを使用してスペクトルライブラリを構築しました。この戦略により、スペクトルライブラリの溶出時間とイオン移動度の値を使用して、アルツハイマー病のCSFサンプルから以前に発見されたバイオマーカーを定量化するためのPRM実験を設計することができました。スペクトルライブラリ検索と組み合わせたDIAアプローチを使用して同じサンプルを分析すると、ライブラリのないアプローチよりも多くのタンパク質が特定されました。全体として、CSFのスペクトルライブラリをリソースとして確立し、PRMおよびDIA研究の有用性を実証しました。これにより、神経障害の研究が促進されるはずです。この記事は著作権によって保護されています。無断転載を禁じます。

A quadrupole time-of-flight mass spectrometer coupled with a trapped ion mobility spectrometry (timsTOF) operated in parallel accumulation-serial fragmentation (PASEF) mode has recently emerged as a platform capable of providing four dimensional (4D) features comprising of elution time, collision cross section (CCS), mass-to-charge ratio and intensity of peptides. The PASEF mode provides ∼100% ion sampling efficiency both in data-dependent acquisition (DDA) and data-independent acquisition (DIA) modes without sacrificing sensitivity. In addition, targeted measurements using PASEF integrated parallel reaction monitoring (PRM) mode have also been described. However, only limited number of studies have used timsTOF for analysis of clinical samples. Although Orbitrap mass spectrometers have been used for biomarker discovery from cerebrospinal fluid (CSF) in a variety of neurological diseases, these Orbitrap-derived datasets cannot readily be applied for driving experiments on timsTOF mass spectrometers. We generated a catalog of peptides and proteins in human CSF in DDA mode on a timsTOF mass spectrometer and used these data to build a spectral library. This strategy allowed us to use elution times and ion mobility values from the spectral library to design PRM experiments for quantifying previously discovered biomarkers from CSF samples in Alzheimer's disease. When the same samples were analyzed using a DIA approach combined with a spectral library search, a higher number of proteins were identified than in a library-free approach. Overall, we have established a spectral library of CSF as a resource and demonstrated its utility for PRM and DIA studies, which should facilitate studies of neurological disorders. This article is protected by copyright. All rights reserved.