Bruker ProteoScape™

Bruker ProteoScape^TM 整合的实时搜库和智能采集功能打破了数据分析的瓶颈

通用性

• Bruker ProteoScape^TM 支持所有timsTOF Pro 2、HT、fleX 和 SCP 平台的数据。

4D-蛋白质组学

• 尽管 CCS 维度信息的加入使得数据量增大，但 Bruker ProteoScape^TM 的实时搜库功能能够应对大数据带来的挑战，即使包括像磷酸化在内的多种翻译后修饰同时检索，实时搜库功能也能轻松应对

GPU 支持的海量数据并行计算

• Bruker ProteoScape^TM 基于 GPU 计算，可提供数以千计的 CUDA 核心并行处理数据。

Bruker ProteoScape^TM 数据查看

• 从高水平实验信息到目标特定碎片离子谱图，Bruker ProteoScape^TM 实现在集成视图中查看数据的全部细节信息。

智能化

• Bruker ProteoScape^TM 可以智能化决定样本队列分析进程，每个样本采集结束时，通过将实验结果与预设的蛋白质或肽段鉴定数量标准对比，来决定样品队列继续与否。该功能可核验方法的适用性、节省稀有样本、昂贵耗材和机时。

• 安心上机稀有样本
• 高效利用珍贵机时
• 避免浪费高成本样本
• 无需再耗时等待 QC 结果来确定系统适用性
• 方法开发过程中无需等待搜库结果

TIMScore^TM 引入 CCS 维度来为 4D-蛋白质组学提供更高的 PSM ( peptide-spectrum Match )、肽段和蛋白质鉴定数量。

Bruker ProteoScape^TM 搜索引擎将 CCS 测量值与预测值进行比较，并计算出每张谱图对应的前五个候选肽段的 TIMScore 值。

TIMScore 的优势体现在肽段验证和 FDR ( False Discovery Rate ) 评估中，在不支持 CCS 值的算法中，目标肽段和候选肽段基于 1% 误差进行的判定 ( Panel A )。而支持 CCS 值的 TIMScore 算法中，候选肽段可在三个维度上矢量化，从而能够通过可显著区分的等值平面来进行 1% 误差卡控 ( Panel B )。

使用等值平面判定可提高准确性和精确度，有助于验证以前在传统二维数据中评分不佳的 PSM。

为进一步推进免疫肽组学、宏蛋白组学及其他更多基于从头测序模式的应用，我们与 Rapid Novor Inc. 联合开发了 BPS Novor。这在充分发挥实时搜库功能的基础上为 timsTOF 数据获取快速精准的从头测序分析结果提供了解决方案。

BPS Novor 通过训练和优化 timsTOF 采集的 1,780,000 多张谱图，包括各种各样非酶切谱图，从而构建了一个广义打分模型。这个模型每秒能处理超过 1000 张谱图，时期能够分析 timsTOF 产生的实时从头测序数据。BPS Novor 在各种各样数据类型上能够持续保持并优于 Novor 软件标准。

BPS Novor 在酶切特异性或物种上没有明显的偏好性，且比速度上比其他软件快 20 倍。

通过与 timsTOF 平台的 PASEF 扫描技术结合，Bruker ProteoScape^TM 和 BPS Novor 为一系列免疫肽组学从头测序数据的实时搜库提供了高灵敏度的应用方案。

Bruker ProteoScape 整合了来自 Lilley 等人实验室的 DIA-NN 定制版软件，成为了一个能够满足 dia-PaSEF 数据处理的平台。TIMS DIA-NN 可以为大队列实验提供可靠的、稳健的和精确定量的支持。Bruker ProteoScape 对 dia-PaSEF 工作流采用相同的机制，将实时 MS 数据和 DIA 窗口从采集服务器传输到 Bruker ProteoScape 服务器，在采集结束时自动触发谱图库比对操作并将结果进行记录。TIMScore 支持的 DDA 搜库结果可轻松用于谱图库构建，或可将其他搜库软件生成的谱图库进行导入。项目结束时，用户可触发项目内不同样品间 MBR ( match between run ) 来查看详细定量结果。这为用户提供了一个 dda-PASEF 和 dia-PASEF 两种数据集成的分析环境。

超高搜索速度获取无损搜库结果。

A) 人源细胞裂解样品多次重复 DDA 采集结果在 Bruker ProteoScape 和 MaxQuant 上的蛋白鉴定结果比较

B) 人源细胞裂解样品多次重复 DDA 采集结果在 Bruker ProteoScape 和 MaxQuant 上的肽段鉴定结果比较

C) Bruker ProteoScape 和 MaxQuant 搜库结果中蛋白一致性达 97%，肽段一致性达 90%

Bruker ProteoScape^TM 对同一数据的实时搜库获取结果与离线模式搜索结果一致。由于Bruker ProteoScape^TM 是基于 GPU 的搜库算法，因此相比于 CPU 其运行时间可忽略不计。除此之外，Bruker ProteoScape^TM 也为需要更大检索空间的特定应用

 ( 如 PTM ) 提供可行性。Bruker ProteoScape^TM 建立的搜库标准与 DDA 搜库金标准水平相当，甚至更好。

利用实时鉴定，通过运行间匹配（ MBR ）大幅减少 dda-PASEF 无标记定量（ LFQ ）所需的时间。

• TIMScore 引入 CCS 维度提升蛋白鉴定量
• 一般来说，数据定量时间仅需采集时间的 1/20
• Bruker ProteoScape^TM 可大大节约数据分析时间

凭借 Bruker ProteoScape^TM 运行即结束（ Run & Down ）功能，在定量流程前，就能够识别数据质量差的样本并重新进行数据采集。Bruker ProteoScape^TM 基于淌度（ IM ）过滤的提取离子流图（ XIC ）定量流程是根据 Census算法（ https://doi.org/10.1002/0471250953.bi1312s29 ）开发的。