讲座：PEAKS® 13.5 驱动的 DIA 数据深度挖掘分析
2026-08-19 来源:本站 点击次数:198
讲座时间：8月20日（星期四）上午 10：00
讲座内容：PEAKS® 13.5 驱动的 DIA 数据深度挖掘分析
数据非依赖采集 (DIA) 是一种在设定的质荷比 (m/z) 窗口内，不局限于母离子响应信号的强度高低，对所有母离子进行碎裂和分析的质谱 (MS) 方法，可提升定性定量的重现性和稳定性[1]。（关于 DDA 和 DIA 原理的详细介绍，可点击此处查看往期推送）
PEAKS® Studio 和 PEAKS® Online 兼容各种仪器类型产生的DIA数据，并将谱图库（Spectral library）搜索、直接数据库搜索（database search），以及DIA突变（Sequence Variants）、DIA 未知修饰和 DIA de novo 分析开创性地整合为一站式分析流程，全方位满足DIA数据分析需求。
PEAKS® 13.5 对 DIA 分析进行了全面升级，在分析速度与深度、定量准确度方面均有显著提升。同时，可实现 DIA 未知修饰及序列变异挖掘，并辅助发现数据库中不包含的新肽段。
图1 PEAKS® DIA 工作流分析模块
DIA 数据的优势
图2 DIA vs DDA采集方式(Krasny L, Huang PH., Mol Omics, 2021 Feb 1;17(1):29-42)
PEAKS® DIA：最大化提高DIA数据分析的灵敏度
由于 DIA MS/MS 谱是由一个 m/z 窗口内的一系列母离子产生的，它们通常包含来自多个多肽产生的碎片离子信号。这对DIA谱图解析算法提出了独特的挑战。PEAKS® 为解决这个问题提供了一个强大而灵活的解决方案，通过使用谱图库搜索(无论是否包含用于蛋白质推断的序列数据库)、直接序列数据库搜索（direct Database）或几种方法的组合来进行多肽和蛋白的定性和定量，以获得深度肽段覆盖[4]（图1）。此外，PEAKS® DIA中的 PTM、Sequence Variants 及 De novo 支持对数据库匹配结果不好的谱图进一步解析，获取额外的翻译后修饰、序列突变及潜在新多肽信息（图3-5）。
图 3. PEAKS® DIA PTM 发现未知修饰
图 4. PEAKS® DIA 发现未知序列突变
图 5. PEAKS® DIA de novo 辅助发现新肽段
此外，针对不同样本的分析需求，DIA 分析工作流又分为 Proteome 和 DeepNovo Peptidome workflow，前者主要用来分析常规蛋白质组学或多肽组学，后者则主要应用于免疫肽组学数据分析。
图 6. PEAKS® DIA 分析工作流
PEAKS® DIA 定量
在大队列蛋白质组学定量中，DIA 相比传统 DDA 具有显著优势。DDA 每次仅选择丰度最高的少数离子进行碎裂，低丰度肽段往往被遗漏，导致不同样本间数据缺失严重、定量重复性差；而 DIA 将质谱范围划分为若干窗口，对窗口内所有离子无差别地全部碎裂采集，从根本上消除了选择性偏倚。这意味着 DIA 几乎不存在缺失值，定量精密度更高、CV 更低，对低丰度蛋白的检测也更稳定，尤其适合大队列样本的纵向比较。此外，DIA 数据可随时用新的谱图库重新挖掘分析，一次采集、终身可用。
图 7. PEAKS® DIA 多肽定量结果
PEAKS® DIA 性能全面提升
DIA分析性能和速度进一步提升，为复杂的生物学研究提供更加准确、全面的分析结果。同时，定量重现性也进一步提高，protein group的定量变异系数（CV）低于10%。
作为生物信息学的领军企业，BSI专注于蛋白质组学和生物药领域，通过机器学习和先进算法提供世界领先的质谱数据分析软件和蛋白质组学服务解决方案，以推进生物学研究和药物发现。我们通过基于AI的计算方案，为您提供对蛋白质组学、基因组学和医学的卓越洞见。旗下著名的PEAKS®️系列软件在全世界拥有数千家学术和工业用户，包括：PEAKS®️ Studio，PEAKS®️ Online，PEAKS®️ GlycanFinder, PEAKS®️ AB，ProteoformXTM,DeepImmu®️ 免疫肽组发现服务和抗体综合表征服务等。
讲座内容：PEAKS® 13.5 驱动的 DIA 数据深度挖掘分析
数据非依赖采集 (DIA) 是一种在设定的质荷比 (m/z) 窗口内，不局限于母离子响应信号的强度高低，对所有母离子进行碎裂和分析的质谱 (MS) 方法，可提升定性定量的重现性和稳定性[1]。（关于 DDA 和 DIA 原理的详细介绍，可点击此处查看往期推送）
PEAKS® Studio 和 PEAKS® Online 兼容各种仪器类型产生的DIA数据，并将谱图库（Spectral library）搜索、直接数据库搜索（database search），以及DIA突变（Sequence Variants）、DIA 未知修饰和 DIA de novo 分析开创性地整合为一站式分析流程，全方位满足DIA数据分析需求。
PEAKS® 13.5 对 DIA 分析进行了全面升级，在分析速度与深度、定量准确度方面均有显著提升。同时，可实现 DIA 未知修饰及序列变异挖掘，并辅助发现数据库中不包含的新肽段。
图1 PEAKS® DIA 工作流分析模块
DIA 数据的优势
- 减少分析的所有肽段的偏差
- 在 Mass run 中提高的多肽鉴定和定量的重复性[2]
- 动态范围内量化复杂混合物中的蛋白质
- 消除抽样不足的影响
- 增加蛋白质组覆盖的灵敏度和深度
- 与 DDA 相比，精度和可重复性更高[3]
- 通过非标记定量降低实验前处理成本
图2 DIA vs DDA采集方式(Krasny L, Huang PH., Mol Omics, 2021 Feb 1;17(1):29-42)
PEAKS® DIA：最大化提高DIA数据分析的灵敏度
由于 DIA MS/MS 谱是由一个 m/z 窗口内的一系列母离子产生的，它们通常包含来自多个多肽产生的碎片离子信号。这对DIA谱图解析算法提出了独特的挑战。PEAKS® 为解决这个问题提供了一个强大而灵活的解决方案，通过使用谱图库搜索(无论是否包含用于蛋白质推断的序列数据库)、直接序列数据库搜索（direct Database）或几种方法的组合来进行多肽和蛋白的定性和定量，以获得深度肽段覆盖[4]（图1）。此外，PEAKS® DIA中的 PTM、Sequence Variants 及 De novo 支持对数据库匹配结果不好的谱图进一步解析，获取额外的翻译后修饰、序列突变及潜在新多肽信息（图3-5）。
图 3. PEAKS® DIA PTM 发现未知修饰
图 4. PEAKS® DIA 发现未知序列突变
图 5. PEAKS® DIA de novo 辅助发现新肽段
此外，针对不同样本的分析需求，DIA 分析工作流又分为 Proteome 和 DeepNovo Peptidome workflow，前者主要用来分析常规蛋白质组学或多肽组学，后者则主要应用于免疫肽组学数据分析。
图 6. PEAKS® DIA 分析工作流
PEAKS® DIA 定量
在大队列蛋白质组学定量中，DIA 相比传统 DDA 具有显著优势。DDA 每次仅选择丰度最高的少数离子进行碎裂，低丰度肽段往往被遗漏，导致不同样本间数据缺失严重、定量重复性差；而 DIA 将质谱范围划分为若干窗口，对窗口内所有离子无差别地全部碎裂采集，从根本上消除了选择性偏倚。这意味着 DIA 几乎不存在缺失值，定量精密度更高、CV 更低，对低丰度蛋白的检测也更稳定，尤其适合大队列样本的纵向比较。此外，DIA 数据可随时用新的谱图库重新挖掘分析，一次采集、终身可用。
图 7. PEAKS® DIA 多肽定量结果
PEAKS® DIA 性能全面提升
DIA分析性能和速度进一步提升，为复杂的生物学研究提供更加准确、全面的分析结果。同时，定量重现性也进一步提高，protein group的定量变异系数（CV）低于10%。
作为生物信息学的领军企业，BSI专注于蛋白质组学和生物药领域，通过机器学习和先进算法提供世界领先的质谱数据分析软件和蛋白质组学服务解决方案，以推进生物学研究和药物发现。我们通过基于AI的计算方案，为您提供对蛋白质组学、基因组学和医学的卓越洞见。旗下著名的PEAKS®️系列软件在全世界拥有数千家学术和工业用户，包括：PEAKS®️ Studio，PEAKS®️ Online，PEAKS®️ GlycanFinder, PEAKS®️ AB，ProteoformXTM,DeepImmu®️ 免疫肽组发现服务和抗体综合表征服务等。
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