timsOmni™
電子ベースのフラグメンテーションによる、ディーププロテオフォームシーケンスにおける飛躍的進歩
timsOmni™ のご紹介
高度な構造解析と深層プロテオフォーム解析をMSn eXd技術で実現し、TIMSの性能と組み合わせます。timsOmni™ は独自の技術融合により、最大限の汎用性を提供します：
・正確なCCS値を得るためのTIMSによる構造異質性の判定
・生体分子の構造的ランドスケープを探索するためのコリジョン誘起展開
・電子ベースのフラグメント化を精密に制御し、詳細な分子プロファイリングを実現
・全方向性MSnとイオン蓄積を組み合わせ、比類のない感度を実現
・トラップドeXdモードによりプリカーサーイオンの利用率を最適化し、フラグメントイオン収量を向上
・全PASEF® モードを活用し、ボトムアッププロテオミクスおよびマルチオミクスを実現
比類のないMSおよびMSn 感度をご体験ください
timsOmni™は、全方向性MSnおよびプリカーサー濃縮によるシグナル増幅により、最低濃度のイオンにおいても比類のないフルスキャンMSおよびMSn 感度を実現します。
選択されたイオンパケットを精密に制御することで、強度にかかわらずあらゆるイオンを対象とし、優れた電子ベースのフラグメント化を実現します。これは全方向性多段MSn eXdワークフローによって可能となりました。
電子の運動エネルギーと反応時間の正確な制御
電子エネルギーを精密に調整し、様々なフラグメント化領域を調査するとともに、最適な結果を得るためにeXd反応時間を調整いたします。電子フラグメント化の全景を把握することで、深層シーケンシングと構造解明に向けた新たな解決策を設計いたします。
トラップドeXd
トラップドイオン eXd モードでは、プリカーサーイオンが閉じ込められ、電子照射により急速にフラグメント化されます。トラップ時間を調整することで、フラグメントの生成量を増やし、プリカーサーの消費量を最適化（90%以上）することができます。このユニークな機能は、従来のインライン電子ベースのフラグメント化技術とは異なります。
Charge DDAを用いたトップダウンプロテオミクス
Charge DDA（cDDA）は、LC–MS分析中にその場で電荷状態のデコンボリューションを行うことを可能にし、広いダイナミックレンジにわたって共溶出するプロテオフォームを正確に特定できるほか、高濃度な化合物の冗長な断片化を排除します。
cDDAは、分離ウィンドウをm/zスペクトルの重なり合わない領域へと動的にシフトさせることで、キメラスペクトルを大幅に低減します。
抗体の相補性決定領域の配列解析
健常者と治療を必要とする患者双方の抗体レベルを分析・監視することは、疾患の進行を特徴づけ、症状発現が遅延した患者を特定し、潜在的な長期免疫を予測する上で極めて重要です。
・抗体の特異的なComplementarity-Determining Regions (CDRs)を特徴づけるには、包括的なイオン配列ラダーが不可欠です。CDRsとは、軽鎖および重鎖の可変領域内に存在する超可変ループであり、抗体が特定の抗原に対して示す選択性と親和性の主な要因となります。
・CDR配列決定とは、これらのループ内の正確なアミノ酸配列を特定するプロセスを指します。これにより同一性の確認、潜在的な変異の評価、あるいは抗体開発の促進が可能となります。
CDRシーケンスにおける優れたeXd効率は、以下の要素によって実現されます：
・1回の走査で1000万以上の電荷を蓄積・処理可能な大容量eXdセクション
・最速のeXd反応を実現する高輝度電子源と精密なエネルギー制御
・プリカーサーイオンの最大消費を実現するeXd反応時間の精密制御
・シークエンスカバレッジを最大化するシグナル/ノイズ比を強化したMS2 信号
「timsOmniにより、プロテオミクスはついに「タンパク質中心」へと移行します。」
Albert Heck, Ph.D., Distinguished Faculty Professor of Chemistry and Pharmaceutical Sciences, Utrecht University and Scientific Director, Netherlands Proteomics Center, Utrecht, Netherlands
MSn によるネガティブイオンモードでのオリゴヌクレオチドの深い特性評価
DNAとRNAは、タンパク質翻訳パスウェイにおける役割や、エピジェネティクスや干渉RNAを介した遺伝子調節を通じて、細胞の恒常性維持に不可欠です。これらは既に、いくつかの疾患領域において有用な薬剤モダリティであることが実証されています。
内因性RNA修飾の特性解析は、生物学的プロセスを理解する上で極めて重要です。しかしながら、標準的なヌクレオチドの種類が限られている一方で、メチル化などの同位体修飾が多数存在するため、これらの分子の正確なシーケンシングは依然として困難な課題となっております。
オリゴヌクレオチドは負に帯電しているため、その特性評価には代替的なフラグメント化技術が必要となります。汎用性の高いeXdソースは高エネルギー電子を発生させ、電子脱離解離（EDD）を介して負イオンモードでラジカルを生成します。特にオリゴヌクレオチド治療薬の完全なトップダウン特性評価に極めて効果的です。
「timsOmniは、非コードDNA、RNAおよびオリゴヌクレオチド治療薬の構造と変化を特徴づけるための新しいスイスアーミーナイフです。」
Valérie Gabelica, Ph.D., Professor, School of Pharmaceutical Sciences, University of Geneva, Geneva, Switzerland
疾病理解の鍵 – ヒストンアセチル化
ヒストンはDNAのパッキングにおいて重要な役割を果たしており、ヒストンアセチル化はクロマチン構造を修飾することで遺伝子発現を調節する主要な機能です。
ヒストンアセチル化の理解は、がん、神経変性疾患、心血管疾患、あるいは代謝性疾患を理解するための基礎を築いています。
ヒストン構造における修飾部位の多様性は高く、正確かつ信頼性の高い特性評価には高度な分析ツールが必要です。timsOmni™ の最先端のフラグメント化機能とOmniScapeソフトウェアの高度なアルゴリズムを併用することで、信頼性の高い位置情報付き PTM 割り当てが可能になります。
「トップダウン法によるプロテオフォームの同定において、timsOmniテクノロジーが持つ可能性に期待を寄せています。我々の初期の結果は、omnitrapが完全なタンパク質構造の解析において高い汎用性を有することを示しています。」
Ole Nørregaard Jensen, Ph.D., Professor, Department of Biochemistry and Molecular Biology, University of Southern Denmark, Odense, Denmark
マルチモーダルフラグメント化と MSn による応用プロテオミクス分野の進歩
細菌酵素は、その卓越した効率、特異性、およびコスト効率の高い生産性により、産業プロセスを変革しています。
食品製造では、これらの酵素はデンプン、タンパク質、ペクチンを分解することで発酵を促進し、製品の食感や透明度を向上させます。
医薬品製造では、高効率の酵素が薬物の合成を効率化し、収率の向上と製品品質の向上を実現します。
「当社は、非常に多様なタンパク質製品ポートフォリオの性能、安定性、および一貫性を確保するために、インタクトタンパク質質量分析を使用しています。スイスアーミーナイフのような汎用性を備えたtimsOmniの導入により、産業用酵素の開発および生産において決定的な分析サポートを提供するために必要な精度、速度、および信頼性を備えた、インタクト質量およびトップダウン分析が再定義されました。」
Anders Michael Bernth Giessing, Ph.D., Science Manager, Novonesis, Lyngby, Denmark
ネイティブMS超えた、タンパク質複合体のディープシーケンスおよび PTM 特性評価
健常および疾患状態において膜タンパク質がどのように集合して機能しているかを理解することは創薬において非常に重要です。そのためには、タンパク質オリゴマーの状態、サブユニット間の相互作用、翻訳後修飾、およびリガンドや阻害剤との結合について、多面的な分析を行う必要があります。
新たに開発されたNEOS-Sourceをご活用ください。これはオフラインESI実験の強化と比類のないトップダウンMS性能を実現するために設計されたものです。
「timsOmniのイオン濃縮モードは、MSn による低存在量のフラグメントの精査を容易にし、より深い洞察を得るための完全な特性評価を実現します。」
Abraham Oluwole, Postdoctoral Researcher, Carol Robinson lab, University of Oxford, UK
MSn eXd による低分子の高度な構造解明
塩素はどこにありますか？ 芳香族塩素は反応性が低く、多くの医薬品に存在しますが、ベンジル塩素はDNAやタンパク質に対する強力なアルキル化試薬であり、発がん性があります。
ベンジル塩素は変異原性を最小限に抑えるために厳格に管理しなければならないため、微量不純物中の塩素化の位置を特定することは非常に重要です。
timsOmni™ は、現在利用可能な MSn CIDおよび MS2 EID活性化手法を上回り、MSn eXdによってこれまで到達できなかった分子結合にアクセスすることで、このような疑問に対処します。
「多くの場合、MSn CIDまたは MS2 EIDだけでは、測定された不純物の構造を解明することはできません。これまで、MSnモードの timsOmniは、当社が挑戦してきた構造の問題を、合成を行うことなく解決してきました。この新しいプラットフォームが提供する多彩な可能性は、業界に革命をもたらすかもしれません。」
Gustaf Hulthe, Pharmaceutical Technology & Development, AstraZeneca R&D, Gothenburg, Sweden
バイオ医薬の有効性を改善するためのin vivo生体内変化生成物のモニタリング
多重特異性抗体は、複数の標的抗原に同時に結合できる、生物学的製剤の主要クラスとして急速に台頭しています。この革新的なモダリティは、従来の治療法に比べ、有効性の向上、耐性のリスク低減、副作用の軽減など、新しい作用機序を提供します。しかし、モノクローナル抗体とは異なり、多重特異性抗体は in vivoで分解されやすいため、代謝物の徹底的な特性評価が必要です。
ボトムアップ手法では、プロテオフォームの全体像を完全に把握できない場合が多いため、このような詳細な構造解析には、トップダウンおよびミドルダウンMSアプローチが特に適しています。この課題は、in vivoサンプルにおけるこれらの代謝物の存在量が極めて少ないことでさらに複雑になり、その分析を特に困難なものとしています。timsOmni™ の導入は、多重特異性抗体の包括的な特性評価に新たな時代をもたらす、大きな進歩です。
3～30 nMの非常に低濃度の生体変換生成物を検出することは、次世代の生物学的製剤のin vivo安定性を調査するために不可欠です。
「timsOmniは、多重特異性抗体代謝物の解読に欠かせない、比類のない感度とシーケンス能力を提供します。」
Julia Chamot-Rooke, Ph.D. CNRS Senior Scientist, Head of the Mass Spectrometry for Biology Unit at Institut Pasteur, Paris, France
研究用にのみ使用できます。臨床診断には使用できません。