Bruker ProteoScape™

Bruker ProteoScape™ が提供するリアルタイムデータベース検索とスマート取得を統合することで、データ分析のボトルネックを解消

全timsTOFシリーズで利用可能

• 現在および将来の timsTOF Pro 、HT、fleXとSCP プラットフォームはすべてBruker ProteoScape™ にアクセス可能です。

4D プロテオミクス

• CCSの情報を含むデータは豊富ですが、そのような場合でもBruker ProteoScape™ ではリン酸化などのPTMを含むリアルタイムのデータベース検索が可能です。

GPUパワーで大規模並列化

• Bruker ProteoScape™ はGPUを搭載しており、何千ものCUDAコアにまたがる大規模な計算能力を提供します。

Bruker ProteoScape™ データレビュー

• すべてのBruker ProteoScape™ ボックスに搭載されている統合ビューアで、高度な実験情報から特定のフラグメントイオンスペクトルまで、データの詳細を自信を持って見ることができます。

スマート

• Bruker ProteoScape™ はスマートで、サンプル収集の最後にユーザーが定義したタンパク質またはペプチドの適格性を確認することで、サンプルキューの進行状況を決定し、適合性をチェックし、貴重なサンプル、高価な消耗品、マシンタイムを節約します。

• 貴重なサンプルを注入する際の心配はもうありません。
• 装置の時間を無駄にする心配はもうありません。
• 高価な試薬やサンプルの前処理をしても、それをパフォーマンスの悪いシステムに注入してしまうという心配はもうありません。
• QCによりシステムの適合性を判断するのを待つ必要はありません。
• メソッド開発中に検索結果を待つ必要はありません。

TIMScore™は、真の4D-プロテオミクスのためのCCS次元を可能にすることにより、最大数のPSM、ペプチド、タンパク質の同定を提供します。

Bruker ProteoScape™ 検索アルゴリズムは通常通り実行され、予測値と実測値のCCSの比較と、各スペクトルの上位5つのペプチド候補のTIMScore™ が計算されます。

TIMScore™ の利点は、ペプチド検証およびFDR（False Discovery Rate）推定ステップで実現されます。CCSを使用しないアルゴリズムでは、FDR率を推定するために2次元しか利用できないため、1%の誤差に対して識別線をフィットさせ、順ペプチド候補と逆ペプチド候補を区別します（パネルA）。

TIMScore™ とCCSの追加次元により、ペプチド候補を3次元にベクトル化することができ（パネルB）、同じ1%の誤差で判別可能な輪郭平面を適用することができます。

判別平面の適用により、精度と正確性が向上し、標準的な2次元ではスコアの低いPSMを検証するのに役立ちます。

免疫ペプチドミクス、メタプロテオミクス、de novoシークエンシングが必要なその他のアプリケーションにおける研究をさらに進めるために、当社はRapid Novor Inc.と共同でBPS Novorを開発しました。当社のソリューションは、Run & Doneのすべての利点を持つtimsTOFデータから迅速かつ非常に正確なde novoシーケンス結果を提供します。

BPS NovorはtimsTOFプラットフォームにより得られたさまざまな非トリプシン酵素消化物を含む1,780,000スペクトル以上でトレーニングおよび最適化され、一般的なスコアリングモデルを構築しています。これにより平均で1000スペクトル/秒以上の処理が可能となり、timsTOFプラットフォームでのリアルタイムde novoシーケンスに適しています。BPS Novorはさまざまなデータセットで標準NovorおよびソフトウェアAを一貫して上回ります。

BPS Novorは消化特異性や種に対する顕著なバイアスを示すことなく、競合製品よりも20倍高速です。

timsTOFプラットフォームのPASEF技術をBruker ProteoScape™とBPS Novorと組み合わせることで、免疫ペプチドミクスを含むさまざまなアプリケーション向けのリアルタイムde novoシーケンスの感度を高めることができます。

Bruker ProteoScape™ は、Lilley、Rasler、Demichevのラボで人気の高いDIA-NN（DIA by Neural Networks）ソフトウェアのカスタマイズバージョンを使用して、dia-PASEF^® ワークフローを処理することが可能です。TIMS DIA-NNは、信頼性が高く、堅牢で、定量的な精度の高い大規模解析を可能にします。Bruker ProteoScape™ は、dia-PASEF^® ワークフローと同じ機構を利用し、MSとDIAフレームをリアルタイムで制御PCからBruker ProteoScape™ ボックスへストリーミングします。これらのdia-PASEF^® データは処理され、Bruker ProteoScape™ ボックスに保存されます。データ取得の最後に、スペクトルライブラリ検索が起動され、結果が記録されます。TIMScore™ を使用したDDAの検索結果は、スペクトルライブラリの構築に簡単に利用することができ、また他の一般的なツールからスペクトルライブラリをインポートすることも可能です。プロジェクトの終了時には、match-between-runs 分析を実行して、プロジェクト全体の定量プロファイルを表示できます。これにより、PASEF^®  およびdia-PASEF^®  データ解析のための統合環境を提供します。

圧倒的な検索速度と妥協のない検索結果。

A) Bruker ProteoScape™ によるヒト細胞ライセートDDA測定をリアルタイム解析したタンパク質IDとMaxQuantとの比較

B) Bruker ProteoScape™ によるヒト細胞ライセートDDA測定をリアルタイム解析したペプチドIDとMaxQuantとの比較

C) Bruker ProteoScape™ とMaxQuantでは、97%の同じタンパク質と90%近くの同じペプチドが同定されています。

Bruker ProteoScape™ は、同じデータをオフラインで検索した場合と同じように、リアルタイム検索から得られる一貫した結果を提供します。データベース検索アルゴリズムはGPU上で実行されるため、CPUベースの検索に比べて検索時間はごくわずかです。

リアルタイム検索に加えて、翻訳後修飾（PTM）研究を含む特定のアプリケーションのために、より広い空間を検索する機会が現実のものとなります。Bruker ProteoScape™はDDA検索のゴールドスタンダードを基準として、同等以上のパフォーマンスを発揮します。

Bruker ProteoScape™ のリアルタイムタンパク質同定機能は、match-between-run（MBR）によりdda-PASEFラベルフリー定量（LFQ）の所要時間を大幅に短縮できます。

• CCSによるIDの拡張にTIMScore™ を使用
• 定量解析にかかる時間はおおむね20分の1
• Bruker ProteoScape™ を使用することにより、膨大な時間を節約可能

ワークフローの定量部分を開始する前に、Bruker ProteoScape™ のRun & Doneで不良サンプルを簡単に特定し、再取得できます。イオンモビリティフィルター機能を搭載した抽出イオンクロマトグラムによる定量ワークフローは、Censusアルゴリズムを使用しています。 (https://doi.org/10.1002/0471250953.bi1312s29).