新型雙壓線性離子阱質譜儀給蛋白質組學帶來革...（四）

如圖 4 所示，在不同儀器之間，有很多蛋白會重復出現，即被不同儀器同時鑒定到。在 60 分鐘的分離過程中， LTQ Velos 雙壓離子阱鑒定到了 LTQ XL 得到到蛋白數目的 88% ， LTQ Velos 雙壓離子阱鑒定到了 Q-TOF 得到蛋白數目的 90% ，此外，還有 570 個蛋白沒有被其他儀器鑒定到，大約占 53% 。因此， LTQ XL 和 Q-TOF 鑒定到的蛋白大部分都被 LTQ Velos 鑒定到，而且還有許多上述兩儀器沒有鑒定到的。在 LTQ Velos 反復對同一樣品進行分析的時候，能重復鑒定到的蛋白超過 70% ，而且有 85% 的蛋白能過被鑒定到兩次或三次，說明 LTQ Velos 的重現性較好 .

圖 4 1ug C.elegans 蛋白胰酶酶解物在 60 分鐘內用反相色譜分離，不同儀器鑒定到的蛋白。（ 1% 假陽性率）

表 5 用 LTQ Velos 離子阱比 LTQ XL 離子阱能鑒定得到更多的信號轉導蛋白

LTQ Velos 有更好的靈敏度

在復雜混合物中，由于低豐度的前體離子存在于寬動態范圍的背景基質中，需要很好的靈敏度（很強的信號），而且需要好的選擇性，目標離子的選擇效率以及能應對復雜體系的采集速度。 LTQ Velos 質譜儀對于在高度復雜背景下關鍵低豐度蛋白的檢測有更好的靈敏度。用 Proteome Discovery 軟件對檢索得到的蛋白結果進行注釋，如功能，亞細胞位置等。這些信息來源于公共的蛋白數據庫（如 Swissprot 和 NCBI ） , 在 180 分鐘的梯度運行一次目標樣品，將檢索到的蛋白進行分類， LTQ Velos 雙壓離子阱比 LTQXL 多檢出了 133% 的信號轉導蛋白，而且多檢測了兩倍數目的激酶和磷酸酶。

此外，只有 LTQ Velos 雙壓離子阱鑒定到了低豐度的的轉錄因子 ntl-3 ，它主要參與生長調控，還鑒定到了 F4369 主要參與細胞定位。

為了進一步證明 LTQ Velos 雙壓離子阱對于分析低豐度化合物的能力，比如在組織或細胞里天然豐度較低的蛋白或肽段，樣品被稀釋了 50 倍，在兩臺線性離子阱上進行分析，由LTQ Velos 雙壓離子阱 鑒定得到的特異性肽段比 LTQ XL 多 152% ，主要是由于 LTQ Velos 雙壓離子阱有高靈敏的二級質譜鑒定能力，有更好的離子傳輸效率，對于弱的前體離子信號， LTQ Velos 雙壓離子阱能在有限的最大注射時間內傳輸更多的離子到阱內，因此提高了二級質譜的靈敏度， LTQ Velos 雙壓離子阱由較快的掃描速率，也增加了低豐度的前體離子被鑒定到的幾率。

圖 5 20ng 進樣量 60 分鐘的色譜梯度 LTQ Velos 雙壓離子阱比 LTQ XL 離子阱能增加對低豐度蛋白鑒定的量。

LTQ Velos 雙壓離子阱提高實驗通量

快速的掃描速率，不但提高了儀器工作循環的次數，同時也縮短了色譜分離時間，提高了實驗的通量，對于同一個復雜混合物， LTQ Velos 雙壓離子阱在 60 分鐘內鑒定到的特異性肽段比 LTQ XL 離子阱在 180 分鐘內鑒定到的還要多，因此，對于簡單而又有寬動態范圍（如膠條帶）的混合物分析，可以顯著提高其通量。對于某些需要多次重復的實驗，如方法開發，或涉及生物樣品重復的實驗，用此儀器就非常方便快捷。同樣對于定量試驗，用 LTQ Velos 雙壓離子阱也具有很大的優勢，因此它有較快的掃描速度，更多的掃描次數，可以對較窄的色譜峰進行多個數據點的采集，因此適用于超高壓液相色譜分離和短運行時間的分析實驗。

為什么四級桿飛行時間質譜儀（ Q-TOF ）儀器鑒定的蛋白較少

對來源于 Q-TOF 儀器的數據進行詳細分析，一級質譜全掃描的譜圖質量與 LTQ Velos 幾乎相當，而且信噪比和譜圖特征也很類似，而且 Q-TOF 有更好的質量準確度（在 1% 假陽性率鑒定到的肽的 RMS 有 9PPM ），結果顯示，在一定的分析時間內如 60 分鐘，對于肽段鑒定的實驗來說，全掃描的靈敏度、動態范圍、或質量準確度不是決定因素，掃描速率可能是一個決定性因素，隨著分離時間延長，掃描速率影響不是特別大，但肽和蛋白鑒定數目也提高了，如圖 3 所示。對于掃描速率的詳細討論，請參考下面的 Q-TOF 掃描速度對靈敏度的影響。

由 LTQ Velos 雙壓離子阱鑒定到的前 20 個蛋白的 Mascot 平均得分為 1113.4 ，在 3Hz 掃描速度工作下的 Q-TOF 前 20 個蛋白平均得分為 506.7 ，前者是后者的一倍還多。 Q-TOF 的二級質譜圖質量較差，導致了較少的肽段被鑒定到。 Q-TOF 一級質譜和二級質譜的高質量準確度并沒有彌補低質量的二級質譜譜圖。如，與線性離子阱獲得的質譜圖相比，有較少的序列離子，當檢索參數設置為 MS1.4Da MS/MS 0.8 ，離子阱的二級質譜掃描譜圖質量已經夠高，結果顯示，線性離子阱（ LTQ ）系統比四級桿 - 飛行時間（ Q-TOF ）在蛋白鑒定更具優勢。