Som ett resultat av den senaste tidens förbättringar i masspektrometri (ms), det finns ökat intresse för data-oberoende förvärv (diA) strategier där alla peptider systematiskt fragmenteras med hjälp av breda mass-isolation fönster ("multiplex fragmentering"). diA-umpire (http://diaumpire.sourceforge. net/), ett omfattande dataflöde och programvara med öppen källkod för diA-data, detekterar prekursor- och fragmentkromatografiska funktioner och monterar dem i pseudo-tandem ms-spektra. Dessa spektra kan identifieras med konventionella databassökning och protein-inferens verktyg, vilket möjliggör känslig, oriktad analys av diA-data utan behov av ett spektralbibliotek. Kvantifiering sker med både prekursor- och fragmentionsintensitet. Dessutom möjliggör diA-umpire riktad extraktion av kvantitativ information baserad på peptider som först identifierades i endast en delmängd av proverna, vilket resulterar i mer konsekvent kvantifiering över flera prover. Vi demonstrerade metodens prestanda med kontrollprover med varierande komplexitet och offentligt tillgängliga glykoprotomics och affinitetsrening-ms data. Kombinationen av vätskekromatografi (LC) och tandemMS (MS/MS) är en kraftfull teknik som ofta används i höggenomströmningspeptid och proteinidentifiering och kvantifiering. Den vanligaste strategin för peptid identifiering är fortfarande data-beroende förvärv (DDA) metod 1, där instrumentet sekventiellt undersöker alla peptid joner som elute från LC kolonnen vid en viss tidpunkt (MS1 skannar). Detta första steg följs av isolering och fragmentering av utvalda peptidjoner (vanligtvis de översta få mest intensiva) för att generera MS/MS-spektra (MS2). Peptiderna identifieras från dessa MS/MS-spektra, oftast genom databassökning 2 (spektrumcentrerad metod; Bild. 1a).............................................................................................. Massspektrometrar kan dock inte tillförlitligt isolera och förvärva högkvalitativa MS/MS-spektra för alla peptider som finns i typiska prover och därför introducera stokasticitet i processen 3-7. Den senaste tidens förbättringar av medlemsstaternas instrumentering har möjliggjort alternativa arbetsflöden till DDA, nämligen DIA-metoder 4, 6, [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] som nu stöds på flera leverantörsplattformar. Dessa DIA-strategier är baserade på förvärv av fragmentionsinformation för alla prekursorjoner inom ett visst intervall av m/z-värden (DIA MS2-spektra), vilket exemplifieras av det sekventiella fönsterförvärvet av alla teoretiska masspektra (SWATH) 6 tillvägagångssätt. Den vanliga metoden för DIA-analys är för närvarande riktad extraktion av kvantitativ information från förvärvade DIA-data med användning av bibliotek som innehåller information om retentionstid och fragmentering för den önskade peptidarten 15,16 (peptidcentrisk matchningsmetod; Bild. 1b)................................................................................................ Biblioteksgenerering är en aktuell begränsning av denna strategi: antingen måste tid och prov förbrukas för att skapa bibliotek med samma prover och instrument, eller så kan bibliotek erhållas självständigt 17 men med förbehållet att fragmenteringsmönster och lagringstider kan skilja sig åt mellan olika experimentella förhållanden. Dessutom har DIA MS1-information (prekursorpeptidmätning) inte systematiskt införlivats i DIA scoring hittills, och bristen på en korrekt prekursormassa leder till tvetydighet i datatolkning, särskilt för peptider coisolerade i samma DIA-fönster och dela fragmention toppar. Endast ett fåtal beräkningsverktyg 4, 18,19 har utvecklats hittills för oriktad peptididentifiering från DIA, och de har inte testats på SWATH-liknande DIA-metoder, inte heller kan de utföra både identifiering och kvantifiering. Vi utvecklade DIA-Umpire, en beräkningsstrategi som drar full nytta av DIA-strategier som SWATH. Vårt tillvägagångssätt möjliggör oriktad peptididentifiering direkt från DIA-data utan beroende av ett spektralbibliotek för dataextraktion; detta gör det möjligt för oss att enkelt använda verktyg som utvecklats för DDA-data 2 såsom databassökmotorer och verktyg för analys efter identifiering, vilket underlättar införlivandet av DIA i befintliga arbetsflöden. DIA-Umpire rapporterar också DIA MS1- och MS2-baserade kvantifieringsresultat. Dessutom kan DIA-Umpire generera spektralbibliotek direkt från de peptider den identifierar, och dessa bibliotek kan sedan användas för att extrahera kvantitativ information på ett riktat sätt från prover där en viss peptid inte identifierades i det inledande, oriktade skedet, alltså
DIA-Umpire innehåller prekursor identifiering som ett första steg inom en större rörledning för att dekonvolvera MS2-spektra REF.
DIA-Umpire: comprehensive computational framework for data-independent acquisition proteomics
{'venue': 'Nature Methods', 'journal': 'Nature Methods', 'mag_field_of_study': ['Biology', 'Medicine']}