timsTOF Pro powered by PASEF

timsTOF Pro

PASEFテクノロジーを搭載したtimsTOF Proは、高い特異性と高感度化により、スキャンスピードを飛躍的に向上させます。

Omics in 4D

TIMSは分離に第4の次元を追加します

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ハイライト

timsTOF

加速する4D-Omics

スピード
PASEF(Parallel Accumulation Serial Fragmentation)技術により、100Hz以上のシーケンス速度を実現します。
ハイスループット
高速データ取得により、生物学的実験のスループットが大幅に向上します。
深さ
PASEFによる感度向上で、より多くのペプチドとその翻訳後修飾(PTM)を同定することができます。
堅牢性
TIMSに対して直交入射する独自の設計により、装置のクリーニングなしで数千サンプル以上のルーチン解析が可能になりました。

特長

timsTOF Pro powered by PASEF

4D-プロテオミクスの新しいスタンダード - プロテオームをより深く、より速く掘り下げます。

質量分析 (MS) ベースのプロテオミクスは、何千ものタンパク質を同定し、定量化するための強力なテクノロジーです。しかし、現在の質量分析計は速度、感度、分解能の面で限りがあり、完全なプロテオームの網羅は依然として非常に困難です。

 

timsTOF Proは、PASEFParallel Accumulation Serial Fragmentation)取得メソッドを使用することで、少量のサンプルから非常に高速かつ高感度にデータを取得し、ショットガンプロテオミクスやホスホプロテオミクスの新たな深みに到達します。

 

timsTOF Pro powered by PASEF

デュアルTIMS

トラップド・イオンモビリティー・スペクトロメトリー (TIMS) は、気相における分離技術の最先端です。HPLCと質量分析に分離の次元を追加することでサンプルの複雑さを解決し、化合物の特性評価におけるピーク容量と信頼性を向上させます。同様に重要なこととして、TIMS装置は、特定の質量とモビリティーのイオンを蓄積して濃縮する機能も有しており、分離次元で感度と速度を向上させます。

ショットガンプロテオミクスでほぼ100%のデューティーサイクルを実現デュアルTIMS技術により、高感度、高速ショットガンプロテオミクスにおいて、ほぼ100%のデューティーサイクルを実現しました。この斬新なデュアル設計では、前部にイオンが蓄積され、後部のイオンは移動度(モビリティー)に応じて順次放出されます。このプロセスは、パラレル・アキュムレーション・シリアル・フラグメンテーション(PASEF)と呼ばれます。

 

Parallel accumulation serial fragmentation (PASEF). timsTOF Proでは、後部のTIMSデバイスがイオンを連続的に放出する間に、前部のTIMSデバイスにイオンが蓄積されます。
timsTOF Pro powered by PASEF

卓越したハードウェア性能

第二世代のデュアルTIMSアナライザーは、ショットガンプロテオミクスのニーズに最適化されています。TIMSアナライザーのユニークな構造により、イオンは第2のTIMSデバイスから移動度に応じて放出され、その間に入ってくるイオンは、第1のTIMSデバイスに蓄積されます。イオンの放出と蓄積を並行して行うパラレルアキュムレーション技術により、ほぼ100%のデューティサイクルが達成され、イオンロスは生じません。

timsTOF Proでは、高いイオン透過と分離効率のために、高度にセグメント化された四重極マスフィルターが使用されています。四重極マスポジションはTIMSアナライザーからの特定イオンの溶出時間と同期しています。マスポジション切換時間(<1ms)が非常に速いため、PASEF方式で最高の性能を発揮します。

timsTOF Proの構成図
timsTOF Pro powered by PASEF

PASEF

Parallel Accumulation Serial Fragmentation (PASEF) サイクルタイム:四重極をTIMS溶出時間に同期させることで、平均12個のプリカーサーイオンを100ミリ秒のタイムスケール内でフラグメント化することができます。インテリジェントなソフトウェアにより、微量のプリカーサーイオンは複数回PASEFのターゲットとなることで、MS/MSフラグメントスペクトルの品質が改善されます。

スピードを念頭に置いて、ブルカーはショットガンプロテオミクスの要件を満たすためにMS/MS技術を再設計しました。ペプチドイオンは、トラップド・イオンモビリティー・スペクトロメトリーにより分離、透過され(~100ミリ秒)、そしてQTOFで検出されることでTIMS MSヒートマップが生成されます。PASEF法では、TIMS分離したイオンが四重極により特定のイオン種に分離され、直ちに次のプリカーサーイオンにシフトします。プリカーサーおよびフラグメントスペクトルは、モビリティ値によって整列されます。PASEF技術により、100 Hz以上のシーケンシング速度を達成することができます。PASEF法を用いて微量のペプチドイオンを複数回選択することで、MS/MSスペクトルの品質を向上させることができます。

PASEF:ショットガンプロテオミクスに最適
PASEFを搭載したtimsTOF Proは、四重極分離質量ウィンドウをTIMSファネルからの特定のペプチドパッケージの溶出時間と同期させることにより、感度や分解能を失うことなく、100 Hz以上のシーケンシングスピードを達成します。

利点

timsTOF Pro powered by PASEF

優れた堅牢性によりクリーニングが不要

唯一のPASEF対応質量分析計

ブルカーは革新的なイオンモビリティ技術として、TIMS(Trapped Ion Mobility Spectrometry)テクノロジーを2016年に導入し、非常にコンパクトなデバイスで前例のないレベルのイオンモビリティ分解能を実現しました。第2世代のデュアルTIMSアナライザーはPASEF(Parallel Accumulation Serial Fragmentation)を可能にし、ショットガンプロテオミクスのためのスピード、感度、分解能における新しい基準を生み出しました。

 

優れた堅牢性によりクリーニングが不要

ショットガンプロテオミクスに使用される大部分の質量分析装置は、大規模なコホートサンプルで24時間稼働させる場合、2週間に1度または1ヶ月に1度のクリーニングを必要とし、短期間でもパフォーマンスの低下が目立ちます。timsTOF Proの優れた堅牢性は、感度や他のパフォーマンス指標の目立った低下を気にすることなく、何日あるいは何週間も装置を24時間稼働させることを可能にします。

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PaSER Run & Done - 妥協のないデータ処理

timsTOF Proは、数百のサンプルを最小限のサンプル容量(<200 ng)で、100 Hzを超えるシーケンシング速度により解析することができ、これら全てが妥協のないプロテオミクス深度で実現されています。これはプロテオミクスの手法を変えましたが、データ解析という新たな制約が生まれました。現代の研究者は、timsTOF Proにより得られた何百もの密度の高いサンプル情報を処理しなければなりません。ほとんどのパイプラインでは、これがデータ解析でのボトルネックになっています。ブルカーは、PaSER(Parallel database Search Engine in Real-time)と呼ばれるリアルタイムのデータベース検索機能によりデータ分析のハードルを取り除き、このステップを革新しています。PaSERを使用すると、LC-MSが完了するとすぐに結果が手元に届き、Run & Doneにより効率的にサンプル測定を進めることができます。

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さらなるディープ・プロテオミクスへ

MaxQuant/PerseusとPEAKS Studioでデータ処理が可能に

オープンファイルデータフォーマットにより、研究者は生データを直接操作し、業界をリードするソフトウェアを使用することができます。MaxQuantは、ペプチド、タンパク質、翻訳後修飾の同定と定量化に役立つ保持時間、イオンモビリテ

ィー、質量、シグナル強度にまたがる4つの次元データを管理するように適応されています。PEAKS Studioは、de novoシーケンシングと従来のデータベース検索を組み合わせ、生データの処理に最適化されています。

 

アプリケーション

timsTOF Pro powered by PASEF

プロテオミクスのスループットと感度の再定義

100 ng HeLaダイジェストを用いたショートグラジェント解析(30, 60, 90 min)で高いプロテオームカバー率を実現

高いプロテオームカバー率を可能にするスピードと感度

トラップド・イオンモビリティ・スペクトロメトリー (TIMS) とParallel Accumulation Serial Fragmentation (PASEF) を組み合わせることで、プロテオームあるいはリン酸化プロテオームなどのサブプロテオーム解析において、よく使用される大量のサンプル量 (通常、ペプチド混合物 1~4 µg) を必要とせずにカバーすることができます。

200 ng以下のサンプル量で良好な結果が得られるため、サンプル調製コストと装置のメンテナンス頻度の両方を削減することができます。90分グラジェントを使用することで、典型的なヒト細胞株ライセートから5400以上のタンパク質グループを同定することができます。timsTOF Proは、少量で複雑性の高い混合物でも、再現性のある定量情報を提供することができます。
timsTOF Pro powered by PASEF

最新のtimsTOF Proアプリケーションノート

prm-PASEF: ハイスループットかつ高感度なターゲットプロテオミクスを実現
ハイスループット、高感度のターゲットプロテオミクスを可能にするprm-PASEF法は、parallel accumulation serial fragmentation(PASEF)法の利点をターゲットプロテオミクス分野に応用するために開発されました。

初代培養インスリン分泌膵β細胞のプロテオーム解析
統合されたイオンモビリティーとtimsTOF Proでの高速MS/MSデータ取得の組み合わせは、β細胞生理学の分子レベルでの理解と糖尿病の新たな標的となる可能性のあるパスウェイへの道を切り開きます。

dia-PASEFとEvosep Oneのショートグラジェントを応用したハイスループット4Dプロテオミクス
timsTOF Proは、イオン分離と感度を向上させるためのトラップド・イオンモビリティ・スペクトロメトリー (TIMS)による第4の次元と、イオン利用効率とデータ取得速度を向上させるためのパラレル・アキュムレーション・シリアル・フラグメンテーション (PASEF)という2つのユニークなテクノロジーの組み合わせを提供します。

ウェビナー

timsTOF関連ウェビナー

お客様の声

" ペプチド混合物は、2次元(m/zと保持時間)だけで分析するにはあまりに複雑です。別の分離軸を1つ加えることにより、我々は大きく前進しました。分離軸の追加に加えて、timsTOF Proの非常に高速かつ高感度な測定により、より少ないサンプル量でよりディープなプロテオミクス分析が可能となりました。”

 

Prof. Dr. Matthias Mann, Director Department of Proteomics and Signal Transduction, Max-Planck-Institute of Biochemistry, Germany

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