传统的蛋白质组学使用数据依赖采集(DDA)策略，其中蛋白质样本被消化成肽，电离并通过质谱分析。在全扫描质谱法中，对噪声以上的肽信号进行选择性切割，产生随机(MS/MS)质谱，可以与数据库中的谱图相匹配。虽然这种方法非常强大，但它随机选择肽进行裂解，总是倾向于那些具有最强信号的峰。因此，低丰度多肽的定量仍然具有挑战性。
随着的发展和创新蛋白质组学技术，一种新的质谱数据采集模式，即数据独立采集(DIA)，正在崭露头角。相比于DDA数据采集模式在一次质谱中每个时间窗口采集有限数量的高强度肽离子(通常为TOP20)进行碎片化分析，DIA以分段地毯方式对所有肽信号进行碎片化，并记录相应信号进行分析，具有更好的数据再现性和更完整的数据保存，可实现无损数据采集。
案例1 DIA蛋白质组标记发现(1）
Tau蛋白在许多神经退行性疾病中起着关键作用，淀粉样蛋白-β激活依赖于Tau蛋白，并诱导Tau蛋白再合成。那么，Tau蛋白本身会影响额颞叶痴呆(FTD)中的蛋白质合成吗?哪些蛋白质会受到影响?
在本研究中，分别对5只WT和5只K3小鼠进行DIA蛋白质组学分析。与WT相比，K3小鼠有57个蛋白表达上调，190个蛋白表达下调。GO分析显示，K3小鼠蛋白下调与细胞成分、细胞骨架和组织定位的生物学过程有关;上调蛋白与细胞阳离子稳态、ATP代谢过程、有机磷代谢过程、黑纹状体发育、细胞内pH调节等生物过程有关。网络分析显示线粒体功能障碍、tau相互作用、内吞作用和核糖体相关蛋白聚集成簇。随后，还进行了WB和免疫荧光，以验证蛋白质组学分析的结果。最后的研究表明，病理性tau蛋白通过核糖体蛋白合成失调干扰细胞功能，可能是FTD的潜在机制。
病例2 DIA蛋白组解释机制（2）
晚期糖基化终产物(AGEs)与AD病理相关，因为AGEs在与受体RAGE相互作用时诱导神经退行性变，但AGE-RAGE信号通路与AD病理之间的机制联系尚不清楚。
用AGEs处理细胞，DIA模式下采用液相色谱-质谱分析(SWATH-MS)检测细胞蛋白水平的变化，随后采用WB/ELISA/荧光素酶验证机制，并对临床样本进行相关性验证，揭示了晚期糖基化终产物(AGEs)与AD病理之间的关系。AGE-RAGE信号通路可能通过调控AD关键蛋白组织蛋白酶B、天冬酰胺内肽酶(AEP)、酸性神经酰胺酶、CD147等过程影响AD病理。
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参考文献
- 埃文斯，哈里森·都铎等。“非规范氨基酸标记显示牛头病中核糖体蛋白合成减少。”EMBO期刊38.13 (2019):e101174。
- Batkulwar, Kedar，等。“晚期糖基化最终产物调节淀粉样APP加工和tau磷酸化:糖基化与阿尔茨海默病发展之间的机制联系。”ACS化学神经科学9.5(2018):988-1000。