TIMSTOF PRO POWERED BY PASEF

timsTOF Pro

使用 PASEF® 技术的 timsTOF Pro 在扫描速度方面实现了革命性的提升,同时带来了增强特异性和灵敏度。

组学进入 4D 时代

TIMS 带来了第四个维度的分离

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高亮

timsTOF

timsTOF Pro 推动 4D-组学研究

高速度
同步累积连续碎裂( PASEF® )技术使 MS/MS 扫描速度超过 100 Hz 。
高通量
超快的数据采集速度显著提高了生物样本分析的通量。
深覆盖
PASEF® 使灵敏度大幅增加,可以鉴定更多的多肽及其翻译后修饰( PTMs )。
高耐用性
独特的仪器设计与 TIMS 的正交反射,使日常实验中连续分析数千个样品,也无需清洗仪器。

功能

TIMSTOF PRO POWERED BY PASEF

蛋白质组学研究新标准,4D-蛋白质组学带来更快的速度、更深的覆盖

基于质谱的蛋白质组学已经可以同时鉴定和定量几千种蛋白,功能非常强大。然而受到当前质谱仪器扫描速度、灵敏度以及分辨率的限制,要实现蛋白质组的全覆盖还面临着巨大挑战。

 

timsTOF Pro 创新性地引入 PASEF®( Parallel Accumulation Serial Fragmentation,同步累积连续碎裂 )技术,从而带来超快扫描速度和超高灵敏度使得仅需很少的样本,就能达到全新的蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学鉴定深度。

TIMSTOF PRO POWERED BY PASEF

双 TIMS

捕集离子淌度谱( Trapped Ion Mobility Spectrometry,TIMS )技术首先是一种气相分离技术,它可以在高效液相色谱和质谱之外,对复杂样品体系提供额外一个维度的分离,提高了峰容量和化合物鉴定可信度。同样重要的是,TIMS 还可以累积和聚焦特定质量数和淌度值的离子,使得在提供额外一维分离的同时,提高了分析的灵敏度和速度。


在 shotgun 蛋白质组学分析中实现将近 100% 离子利用率( Duty cycle )

独特的双 TIMS 技术,使得在进行超高灵敏度和超快扫描速度的 shotgun 蛋白质组学研究时,能达到将近 100% 离子利用率。新颖的设计使得离子在第一个淌度分析器中进行累积,与此同时在第二个淌度分析器中的离子根据淌度分批释放。这项技术被称为 PASEF® ( Parallel Accumulation Serial Fragmentation,同步累积连续碎裂 )技术。

同步累积连续碎裂( PASEF® )示意图。 timsTOF Pro 质谱仪的 PASEF 策略,离子在第一个 TIMS 分析器中进行累积和聚焦,同时第二个 TIMS 分析器对肽段进行淌度分离和逐步释放。
TIMSTOF PRO POWERED BY PASEF

出色的硬件性能

第二代双淌度分析器专为 shotgun 蛋白质组学研究设计。独特的双淌度分析器设计使得离子在第二个淌度分析器中根据淌度分批释放时,从离子源过来的后续离子会同时在第一个淌度分析器中进行累积。通过同步的平行累积技术,可以实现近乎 100% 的离子利用率。

timsTOF Pro 采用了一种先进的分段四极杆质量过滤器,以提高离子传输和隔离效率,四极杆切换与 TIMS 分析器的离子释放同步工作,由于其超快的质量切换( < 1毫秒 ),使得 PASEF® 技术达到最好的性能。

timsTOF Pro 构造示意图
TIMSTOF PRO POWERED BY PASEF

PASEF®

PASEF® 循环时间:母离子选择与 TIMS 中离子的释放同步进行,在 100 ms 离子释放时间内,平均可以选择 12 个母离子进行碎裂,智能的软件可以对低丰度的母离子进行多次选择并碎裂。

为了满足 shotgun 蛋白质组学对速度的追求,布鲁克质谱专家重新设计了 MS/MS 技术。多肽离子通过捕集型离子淌度分析器进行分离,洗脱( ~100ms )并在 QTOF 中检测,生成 TIMS MS 热图。在 PASEF 方法中,离子在淌度分析器中的分离和四级杆隔离同步进行,四级杆能快速切换到下一个母离子选择。最后采集得到的母离子谱图和碎片离子谱图通过淌度值进行对齐。采用 PASEF® 技术,可以实现大于 120 Hz 的扫描速度,而且可以对低丰度肽段进行多次选择并二级碎裂,以提高低丰度肽段的谱图质量。


PASEF® 技术:与 shotgun 蛋白质组学研究需求完美匹配

创新性的 PASEF® 技术使得离子在淌度分析器中的累积、淌度分离和四级杆隔离能同步进行。因此基于 PASEF® 技术的 timsTOF Pro 质谱仪在大于 120 Hz 的扫描速度的情况下,依然不损失灵敏度和分辨率。

优势

TIMSTOF PRO POWERED BY PASEF

卓越的耐用性,无需清洗

唯一支持 PASEF® 的质谱仪
布鲁克在 2016 年推出来了 TIMS( Trapped Ion Mobility Spectrometry,捕集离子淌度谱 )技术,这是离子淌度技术的一次重要的革新,利用一个极紧凑的装置即可达到无与伦比的离子淌度分辨率。第二代的双离子淌度分析器现在可以实现 PASEF®( Parallel Accumulation Serial Fragmentation,同步累积连续碎裂 )采集策略,

此采集策略带来了高速度、高灵敏度和高分辨率的蛋白质组学研究新标准。

 

卓越的耐用性,无需清洁
传统质谱仪在做大队列蛋白质组学研究时,性能在短时间就会迅速下降,经常需要每两周或者一个月定期清洗一次,而 timsTOF Pro 出色的稳定性在 24/7 的全天候的使用过程,几个月不用做任何的清洗和维护。

timsTOF Pro - The new standard for shotgun proteomics
TIMSTOF PRO POWERED BY PASEF

PaSER Run & Done -- 数据处理速度的一次飞跃

timsTOF Pro 可以在超过 120 Hz 的采集速度下,以最小的上样量( < 200 ng )分析数百个样本,并得到无与伦比的蛋白质组研究深度。这改变了蛋白质组学的研究方式,同时也产生了一个新的挑战 ----数据分析。现在,研究人员经常需要处理数百个timsTOF Pro 产生的数据,对于大多数数据处理流程而言,数据处理都会成为瓶颈。布鲁克通过引入 PaSER( Parallel Database Search Engine in Real-time, 实时并行数据库搜索引擎 )的实时数据库搜索功能来改进这一步骤,从而消除了数据分析障碍。使用 PaSER,一旦 LC-MS 运行完成,即刻获得实时结果。

PaSER - Parallel database Search Engine in Real-time
TIMSTOF PRO POWERED BY PASEF

深度挖掘 4D 数据

MaxQuant/Perseus 和 PEAKS Studio 进行数据处理

该平台使用开放的数据格式,使得研究人员能直接使用原始数据,并使用行业领先的软件进行分析。MaxQuant 支持分析四维特征数据,即包含保留时间( retention time )、离子淌度( mobility )、质荷比( m/z )和离子强度( intensity )信

Interview and presentation given by Prof. Juergen Cox at US HUPO 2019



息,这将大大提高肽段、蛋白质及其翻译后修饰的鉴定的深度和定量的可靠性。PEAKS Studio 则结合了从头测序鉴定和传统的数据库检索,软件也为更好地分析 timsTOF 数据进行了一系列优化。

应用

TIMSTOF PRO POWERED BY PASEF

重新定义蛋白质组学分析通量和灵敏度

使用 100 ng 的 HeLa 细胞蛋白酶解液,短梯度( 30 分钟、60 分钟和 90 分钟 )也能得到蛋白质组为深度覆盖。
超快扫描速度和超高灵敏度带来高蛋白组覆盖

timsTOF Pro 结合捕集离子淌度谱( TIMS )技术和同步累积连续碎裂( PASEF )技术,使得不需要很大的样本量( 蛋白组学研究中一般肽段柱上样量为 1-4µg ),就能达到很高的蛋白覆盖深度。
 
timsTOF Pro 仅需低于 200 ng 的上样量就可以得到很好的结果,因此减少了样本制备成本以及仪器维护频率。对于 100ng Hela 酶解标品,90 min 梯度就可鉴定超过 5400 个 protein groups。timsTOF Pro 在进行微量复杂体系样本分析时,也拥有着良好的定量重现性。
TIMSTOF PRO POWERED BY PASEF

最新 timsTOF Pro 应用报告

prm-PASEF®:实现高通量、高灵敏度靶向蛋白质组学
实现高通量、高灵敏度的靶向蛋白质组学研究。prm-PASEF® 采集方法旨在将 PASEF® ( 同步累积连续碎裂 )采集策略的优点转化为靶向蛋白质组学领域。

基于 timsTOF Pro 的胰岛 β-细胞的蛋白组学研究
离子淌度与超高 MS/MS 采集速度在 timsTOF Pro 上的结合,为在分子水平研究 β-细胞生理学和发现糖尿病潜在的靶向通路提供了新方案。

高通量 4D-蛋白质组学 —— 将 dia-PASEF®  和 Evosep One 用于短梯度分析
 
timsTOF Pro 提供两种独特技术的组合,即由捕集离子淌度谱( TIMS )技术提供的第四维分离技术,用于增强离子分离和灵敏度以及 PASEF®( 同步累积连续碎裂 )提高离子利用率和数据采集速度。

网络研讨会

反馈

" 我们现在知道,仅用二个维度( 保留时间和质荷比 )来分离肽段混合物时,它们仍然非常复杂。原则上来说,再增加一个维度将使得分离情况大大改善。除了增加额外的一步分离,timsTOF 还带来极快扫描速度和超高灵敏度,使我们使用更少的样本也能得到更高的蛋白鉴定深度。"

 

Matthias Mann 教授,德国马克斯-普朗克生物化学研究所蛋白质组学和信号转导部主任

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