今天跟大家分享的是orbitrap exploris™ 480的第1篇文献，作者是来自丹麦哥本哈根大学的jesper v. olsen教授，文中对exploris 480联合faims pro的性能进行了全面测试，包括dda与dia鉴定，灵敏度测试，组织样品测试，磷酸化样品测试，以及tmt与dia定量等。
文献总结：
dda-faims：单个faims cv电压，500ng hela 肽段，21分钟梯度可鉴定3473个蛋白；dia-faims：单个faims cv电压，500ng hela 肽段，每分钟可鉴定2500条unique肽段，配合21分钟短梯度每天可分析60个样品，且每个样品定量超过5000个蛋白；灵敏度测试：5分钟梯度，5ng hela肽段中鉴定超过1000个蛋白；组织特异性蛋白分析：12种大鼠组织样品中tmt及dia定量超过10000个蛋白；快速、灵敏、深度的磷酸化蛋白质组。
紧凑型四极杆-orbitrap质谱仪
相比其它二合一的仪器，exploris 480仪器是一个更紧凑更稳健的平台，且更易维护。该仪器与三合一系列中的fusion lumos及eclipse有相同的离子源、接口，以及用户界面，因此可使用与三合一相同的前端选配件，包括faims pro接口以及内标校正easy-ic源。同时，exploris 480中的主动离子传输组件、四极杆、独立的电荷检测器以及多级离子通道组件均进行了全新的设计升级，提升仪器性能（图1）。
图1 orbitrap exploris™ 480仪器硬件示意图
dda-faims深度蛋白鉴定
扩大动态范围
样品：500ng hela肽段
梯度：21分钟（60个样品每天）
鉴定结果：cv电压在-35v~-80v间，蛋白鉴定数目均高于不使用faims，其中-75v时zui高，可鉴定3473个蛋白，比不使用faims高出38%（图2a）。
图2a ：21min梯度，500ng样品，不同cv电压时dda-faims以及dda的蛋白鉴定
动态范围：与不使用faims相比，dda-faims不仅可覆盖更多的蛋白，还可覆盖更深的hela蛋白丰度分布，即更高的动态范围（图2b）。
图2b：dda-faims及dda与hela深度蛋白组的蛋白丰度分布叠加图
梯度影响：与不使用faims相比，随着梯度的缩短，-75v cv时的优势更加明显。采用100个和200个样品每天的梯度时，分别增加41%和48%的蛋白鉴定数目（图2c）。由于文中采用的梯度均很短，而cv电压的切换需要25ms，因此单个cv电压条件zui为合适。当梯度延长时，可通过不同cv电压组合的方式进一步提高蛋白组覆盖。
图2c：不同梯度时dda-faims与dda的蛋白鉴定对比
dia-faims进一步扩大蛋白深度鉴定，增加蛋白定量精度
样品：500ng hela肽段
梯度：21分钟（60个样品每天）
鉴定结果：dia-faims的zui优cv电压为-45v，可鉴定5138个蛋白，蛋白与肽段鉴定数目均高于不使用faims时（图3a），每分钟zui高可鉴定2500条肽段（图3b）。
图3a：21min梯度，500ng样品，不同cv电压时dia-faims以及dia的蛋白鉴定；b：梯度中不同时间的肽段鉴定数目
定量精度：使用faims时，71%的蛋白丰度在多次重复间cv值小于20%，54%的蛋白丰度cv值小于10%。而不使用faims时，只有60%的蛋白丰度在多次重复间cv小于20%（图3c）。
图3c：dia-faims与dia的多次重复蛋白丰度cv对比
极少量样品时的灵敏度测试
样品：5ng hela肽段
梯度：5分钟（200个样品每天）
dda结果：dda只鉴定到26个蛋白，dda-faims实现10倍提升至281个蛋白（图4a）。dda-faims相比dda更适用于极少量样品的分析，这是由于faims可有效去除单价态的背景信号（图4c）。
dia结果：dia可鉴定547个蛋白，dia-faims可鉴定超过1000个蛋白（图4a），且faims可提升dia的定量重现性（图4b）。
图4a：5min梯度，5ng样品在不同方法下的蛋白鉴定数目；b：dia与dia-faims方法中重复间蛋白丰度cv小于20%的蛋白数目；c：dda与dda-faims时的单价态母离子分布对比
组织特异性蛋白定量分析
样品：来源于12种大鼠组织的酶解肽段（图5a）
图5a：大鼠组织特异性图谱工作流
梯度：21分钟（60个样品每天）
组织特异性蛋白图谱：每个组织所含肽段各有不同，从骨骼肌中可鉴定50000条unique肽段，到睾wan组织中可鉴定到100000条肽段代表超过10000个蛋白（图5b，c）。该数据集含有213000条unique肽段，覆盖12909个蛋白编码基因，可用于进一步数据挖掘以及作为dia的谱图库。
图5b：不同组织中的肽段鉴定数目；c：不同组织中的蛋白鉴定数目
tmt-11定量：数据采集使用turbo-tmt方法，可在15000分辨率下分析tmt11标的样品。每次实验代表一只大鼠，均可定量超过8000个蛋白，总共定量超过10000个蛋白（图6a）。
dia定量：不同组织分别进行数据采集，用对应组织的谱图库进行数据分析。蛋白组在不同组织间存在特异性，在睾wan组织中可鉴定超过5000个蛋白，肌肉组织中能鉴定约2000个蛋白。合并不同组织结果可定量超过8000个蛋白，与tmt的覆盖率类似（图6a），且每分钟可鉴定超过600个蛋白（图6b）。
图6a：组织样品中dia与tmt的蛋白及蛋白编码基因pcg的定量数目；b：两种方法每分钟定量的pcg数目
生物样品的重现性分析：分别使用tmt与dia的数据对三个生物学重复进行主成分分析pca。三个生物学重复在pca图中距离接近，且小于不同组织之间的距离，这说明两种定量方式在生物重复间都具有高重现性（图6c，d）。
图6c：dia定量的pca结果；d：tmt定量的pca结果
无监督层次聚类分析：dia-faims与tmt所得的蛋白表达谱十分类似，这说明这两种定量方法可提供类似的生物学信息（图6e）。
图6e：两种方法定量结果的无监督层次聚类结果
快速、灵敏、深度的磷酸化蛋白质组
样品：200μg hela肽段经磷酸化富集，12个组织样品酶解肽段经磷酸化富集
梯度：21分钟（60个样品每天）
hela样品：21分钟可鉴定超过8000条unique磷酸化肽段，其中超过5000条可靠定位至单个氨基酸上（图7a）。
图7a：200 μg hela肽段经磷酸化富集后鉴定及定位的磷酸化肽段
组织样品：采用directdia的方式，在12个组织样品中共鉴定到超过22000条unique磷酸化肽段，定位超过13000条磷酸化肽段（图7b）。
图7b：12个组织样品酶解肽段经磷酸化富集后鉴定及定位的磷酸化肽段
总结
exploris 480联合faims pro适用于蛋白组学的各个方面，除了文中提到的dda与dia鉴定，极低量样品分析，组织样品，磷酸化样品，以及tmt与dia定量等，还可实现boxcar-dda，boxcar-dia，surequant等定量工作faims可有效去除单价态的背景信号，可提高蛋白组覆盖，扩大动态范围，提高定量精度和准确性tmtpro（tmt16标）将进一步提高tmt定量通量
全文链接
a compact quadrupole-orbitrap mass spectrometer with faims interfaceimproves proteome coverage in short lc gradients
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