用于数据依赖性串联质谱的前体选择制造技术

本发明专利技术涉及从用于串联质谱的测量的迁移率‑质量图中选择前体，并且本发明专利技术基于对来自所测量的信号的峰值列表进行处理并在迁移率‑质量空间中聚类这些峰值。

Precursor selection for data dependent tandem mass spectrometry

The present invention relates to the selection of precursors from the mobility \u2011 mass map for the measurement of tandem mass spectrometry, and is based on processing a list of peaks from the measured signals and clustering them in the mobility \u2011 mass space.

【技术实现步骤摘要】
用于数据依赖性串联质谱的前体选择
本专利技术涉及用于数据依赖性串联质谱的方法，特别涉及作为对复杂物质混合物(如自下而上蛋白质组学工作流程中的消化肽)的碎片质谱的获取的一部分的前体选择。
技术介绍
自下而上蛋白质组学是在通过质谱分析，特别是通过串联质谱分析之前，通过从生物样品中提取的蛋白质的蛋白水解消化来鉴定蛋白质并表征它们的氨基酸序列及翻译后修饰的方法。对于鉴定出尽可能多的肽和蛋白质，人们的兴趣越来越浓厚。已经证实，将质谱与离子迁移谱联用的混合质谱系统改进了测量以实现该目标。作为执行自下而上蛋白质组学工作流程的示例，可以使用质谱系统，其组合了前端物质分离器(例如液相色谱仪(LC))、迁移分离器、质量过滤器(通常为RF四极杆质量过滤器)、破碎池和下游的正交离子注入飞行时间质量分析器。可使用离子阱来累积离子迁移分离器上游的离子，并使用漂移管离子迁移分离器根据迁移率在时间上(intime)分离离子。在第一测量循环中，可以在不进行过滤质量和破碎离子的情况下使用迁移率分离器和飞行时间分析器来测量迁移率-质量图。在第二测量循环中，根据离子迁移率再次在时间上分离来自离子累积器的离子。调整质量过滤器以在离子种类的特定漂移时间期间选择感兴趣的预定离子种类(前体离子)，这些预定离子种类随后在破碎池中破碎，并通过飞行时间质量分析器采集所需碎片离子谱。美国专利第6,960,761B2号(“在作为预选离子迁移率和离子质量的函数的时间上分离离子的仪器”)公开了这种数据依赖性碎片质谱采集，其使用具有漂移型迁移分离器和正交离子注入飞行时间质量分析器的混合系统。最近引入的同步累积连续破碎(PASEF)采集模式使用具有俘获离子迁移分离器和正交离子注入飞行时间质量分析器(TIMS-OTOF)的混合质谱系统并且根据迁移率在时间上分离离子并洗脱来自TIMS装置的离子包(ion-package)(Meier等，J.ProteomeRes.，2015,14(12)，第5378-5387页)。在质量维度或迁移率维度中检测前体。四极杆在不同的前体种类实际从TIMS装置洗脱的几毫秒期间将它们分离，并且立即切换到下一个前体，因此与传统的串联MS扫描模式相比，提高了速度和灵敏度。鉴于前述内容，仍然需要一种快速且可靠的方法来从组合的迁移率-质谱中选择相关和非冗余的前体离子用于串联MS分析，特别是在由色谱保留时间长度指定的时间限制下组合谱包括多种不同的离子种类的信号的情况下。
技术实现思路
本专利技术提供了一种通过质谱系统从复杂物质混合物中获取物质的碎片质谱的方法，所述质谱系统包括离子源、离子迁移分离器、质量过滤器、破碎池和质量分析器，所述方法包括第一测量周期和第二测量周期中的步骤。第一测量周期包括以下步骤：(a)使用迁移分离器根据迁移率在时间上分离第一组离子，随后使用质量分析器根据质量进一步分离所述离子，并且测量所分离的离子的信号；(b)处理来自所述信号的峰值列表，其中迁移率扫描时间、质量和强度被分配给所述峰值列表的每个峰值；(c)为这些峰值分配权重，其中当其他峰值接近某峰值时，特别是当其他高强度的峰值接近该峰值时，将较高权重分配给该峰值；以及(d)选择具有高于预定阈值的权重的峰值和/或在特定邻域内具有最高加权强度且迁移率扫描时间彼此间隔开最小持续时间的峰值。第二测量周期包括以下步骤：(e)使用迁移分离器根据迁移率在时间上分离第二组离子，随后使用质量过滤器根据质量过滤离子种类，其中所过滤的离子种类的迁移率扫描时间和质量与所选择的峰值的迁移率扫描时间和质量对应；(f)在破碎池中破碎所过滤的离子种类；以及(g)获取所过滤的离子种类的碎片质谱。所测量的信号通常由多个数据点表示，使得对峰值列表的处理减少了分配给每个离子种类的数据点的量。第一测量循环的所测量的迁移率-质量图包括多个离子种类，因此包括多个峰值。因此，这些峰值另外聚类在迁移率-质量空间中，可选地考虑先前测量循环的峰值。聚类基于为峰值分配权重。其他峰值越接近待被加权的峰值，该峰值的所计算的权重越高。特别地，高强度的其他峰值越接近待被加权的峰值，所计算的权重越高。在上下文中，术语“接近”表示迁移率-质量空间中的距离测量值d(p1，p2)。分配给单个峰值的权重可以是到所述峰值列表的所有其他峰值的距离测量值的总和或者是到所选择的数量的峰值的距离测量值的总和，其中距离测量值可以被这些峰值的强度进一步加权。步骤(d)的所述最小持续时间基本上是单个迁移率种类在所述迁移分离器中的分离之后的持续时间。所选择的峰值可以包括在用于对已被选为前体的峰值进行动态排除的列表中。该方法在步骤(d)中可以进一步包括：确定对应于物质的同位素模式(pattern)的峰值并且优选地确定对应于物质的同位素模式的所选择的峰值(聚类)，将所述峰值分组到同位素链，并且仅选择每个同位素链的单个峰值。优选地，所述同位素链的单个峰值对应于所述物质的单同位素质量。优选地，如果所述同位素链的强度模式与参考强度模式相差预定量，则在步骤(d)中不选择同位素链的峰值。优选地，分配给单个峰值的权重是到所述峰值列表的所有其他峰值的距离测量值的总和或者是到选定数量的所选峰值的距离测量值的总和，其中距离测量值可以被这些峰值的强度进一步加权。例如，两个峰值p1和p2之间的距离测量值可以由以下定义：d(p1，p2)～exp(-Δm2/σm2-ΔK2/σK2)其中Δm＝m1-m2是峰值p1和p2的质量差，ΔK＝K1-K2是峰值p1和p2的迁移率差。该方法可以进一步包括：所述峰值列表的有限数量的峰值用于计算针对这些峰值或所有峰值的权重。在将所述物质混合物的物质提供到所述离子源之前，可以通过液相/或气相色谱或电泳分离所述物质混合物的物质。所述迁移分离器可以是漂移型迁移分离器、行波分离器和俘获离子迁移分离器之一。所述质量分析器可以是飞行时间质量分析器、正交离子注入飞行时间质量分析器、RF离子阱、DC离子阱(如轨道阱或卡西尼阱)和离子回旋共振阱。附图说明通过参考以下附图可以更好地理解本专利技术。附图中的元件不一定按比例绘制，而是将重点放在(通常示意性地)示出本专利技术的原理上。图1示出了从美国专利申请第14/614,456号(采用平行累积的俘获离子迁移谱仪)中已知的质谱系统，其通过引用并入本文。图2示出了用于测量碎片质谱的多循环方法的流程图，该方法可从美国专利申请第14/931,163号(由其迁移率分离的离子的碎片离子质谱)中获知，其通过引用并入本文。图3示出了作为本专利技术优选实施例的一部分的前体选择的方法步骤的流程图。图4A示出了迁移率-质量图的一部分中的挑选的峰值。图4B示出了迁移率-质量图的一部分中的峰值和带注释的簇，其中簇被分组到同位素链。图5和图6示出了与根据本专利技术的前体选择相比，使用一般前体选择的自下而上鉴定运行的结果。具体实施方式虽然已经参考本专利技术的许多不同实施例示出和描述了本专利技术，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离如所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过质谱系统从复杂物质混合物中获取物质的碎片质谱的方法，所述质谱系统包括离子源、离子迁移分离器、质量过滤器、破碎池和质量分析器，所述方法包括第一测量周期的以下步骤：/n(a)使用所述离子迁移分离器根据迁移率在时间上分离第一组离子，随后使用所述质量分析器根据质量进一步分离离子，并且测量所分离的离子的信号；/n(b)处理来自所述信号的峰值列表，其中，迁移率扫描时间、质量和强度被分配给所述峰值列表的每个峰值；/n(c)为所述每个峰值分配权重，其中当其他峰值接近某峰值时，特别是当高强度的其他峰值接近该峰值时，将较高权重分配给该峰值；/n(d)选择具有高于预定阈值的权重的峰值和/或在某邻域内具有最高加权强度且迁移率扫描时间彼此分开最小持续时间的峰值；/n并且所述方法还包括第二测量周期的以下步骤：/n(e)使用所述离子迁移分离器根据迁移率在时间上分离第二组离子，随后使用所述质量过滤器根据质量过滤离子种类，其中所过滤的离子种类的迁移率扫描时间和质量与所选择的峰值的迁移率扫描时间和质量对应；/n(f)在所述破碎池中破碎所过滤的离子种类；以及/n(g)获取所过滤的离子种类的碎片质谱。/n

【技术特征摘要】
20180604 US 62/680,3551.一种通过质谱系统从复杂物质混合物中获取物质的碎片质谱的方法，所述质谱系统包括离子源、离子迁移分离器、质量过滤器、破碎池和质量分析器，所述方法包括第一测量周期的以下步骤：
(a)使用所述离子迁移分离器根据迁移率在时间上分离第一组离子，随后使用所述质量分析器根据质量进一步分离离子，并且测量所分离的离子的信号；
(b)处理来自所述信号的峰值列表，其中，迁移率扫描时间、质量和强度被分配给所述峰值列表的每个峰值；
(c)为所述每个峰值分配权重，其中当其他峰值接近某峰值时，特别是当高强度的其他峰值接近该峰值时，将较高权重分配给该峰值；
(d)选择具有高于预定阈值的权重的峰值和/或在某邻域内具有最高加权强度且迁移率扫描时间彼此分开最小持续时间的峰值；
并且所述方法还包括第二测量周期的以下步骤：
(e)使用所述离子迁移分离器根据迁移率在时间上分离第二组离子，随后使用所述质量过滤器根据质量过滤离子种类，其中所过滤的离子种类的迁移率扫描时间和质量与所选择的峰值的迁移率扫描时间和质量对应；
(f)在所述破碎池中破碎所过滤的离子种类；以及
(g)获取所过滤的离子种类的碎片质谱。


2.根据权利要求1所述的方法，在步骤(d)中还包括：确定与物质的同位素模式对应的峰值、将所述峰值分组到同位素链，并且仅选择每个同位素链的单个峰值。


3.根据权利要求2所述的方法，在步骤(d)中还包括：确定与物质的同位素模式对应的所选择的峰值，将所选择的峰值分组到同位素链，并且仅选择每个同位素链的单个峰值。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述同位素链的所述单个峰值与所述物质的单同位素质量对应。


5.根据权利要求2所述的方法，其中，如果同位素链的强度模式与参考强度模式相差预定量，则在步骤(d)中不选择所述同位素链的峰值。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，分配给单个峰值的权重是到所述峰值列表的所有其他峰值的距离测量值的总和或者是到选定数量的所选峰值...

【专利技术属性】
技术研发人员：延斯·德克尔，
申请(专利权)人：布鲁克道尔顿有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE