血浆蛋白组学作为挖掘疾病标志物、推动药物研发的关键方向，近年来却受困于一大核心瓶颈 —— 基于质谱的高通量检测中，蛋白定量稳定性不足，直接导致血浆大队列实验难以推进，严重延缓了科研成果向临床的转化。即便赛默飞 Orbitrap Astral、布鲁克 Tims TOF 等新一代高分辨质谱仪性能大幅升级，流程不标准、前处理不统一、数据分析不一致的问题仍未解决，不同仪器数据无法联通，数据孤岛、结果难复现等难题依旧突出。而珞米生命科技 Proteonano™蛋白组学前处理分析系统的出现，正为突破这一困境而来。本文以健康人混合血浆为样本，评估其在不同质谱仪上的表现，力求为高通量血浆蛋白组学建立标准流程，为标志物转化提供新可能。

Proteonano™ 系统适配三款质谱仪全流程

前处理试剂盒和测试样本信息


Proteonano™ 平台在不同质谱仪上的表现
蛋白鉴定数和动态范围


TimsTOF Pro 2 虽然梯度时间较长，但相对于 Orbitrap Exploris 480 具有更高的蛋白鉴定能力，同时，进样量更低有利于降低实验成本。Orbitrap Astral 梯度时间短，蛋白鉴定能力强，相对于 Orbitrap Exploris 480和 TimsTOF Pro 2，在蛋白鉴定能力上与 Proteonano™ Kit 试剂盒及 Lite Suite 高通量蛋白组学分析系统更适配。



各个质谱平台鉴定结果的 CV 值在 0.25%~1.47%，CV 值分析均表现出数据结果具有高稳定性。同时，Proteonano™在三个不同的平台上，检测到的蛋白丰度范围均超过了 8 个数量级，相比传统方法只有 3-5 个数量级，鉴定深度提升了接近 10000 倍。
 
定量稳定性：蛋白强度定量中位数 CV 值 <15%
我们进一步探讨了 Proteonano™ Platform 在不同高分辨质谱仪上蛋白检测定量的稳定性。在 Orbitrap Astral、Orbitrap 480、timsTOF Pro2 上面，中位数 CV 值从 8.1% 到 12.7%。同时我们也看到，在 Orbitrap Astral 180SPD 和 100SPD 下，其中位数 CV 值位于 10% 以下，也进一步证实了这款由 Thermo Fisher 在 2013 年发布的最新款高分辨质谱仪在数据采集稳定性方面的提升。
 
覆盖 HPPP（人类血浆蛋白组数据库）比例
我们把不同质谱平台（Orbitrap Exploris 480、TimsTOF Pro 2 和 Orbitrap Astral）鉴定到的蛋白与人类血浆蛋白组数据库（Human Plasma Proteome Project, HPPP）数据库进行分析。结果显示（见图五），基于Proteonano™ 平台在 Orbitrap Astral、Orbitrap 480、timsTOF Pro2 上可检测到的蛋白质覆盖 HPPP 数据库中大约 50% 的蛋白质，其中有 1690 种蛋白被三个质谱仪同时检测到。这也体现了不同质谱仪之间存在的差异和互补性。
 
不同质谱平台之间的相关性
我们对质谱平台（TimsTOF Pro 2和Orbitrap Astral）均鉴定到的2497 个蛋白进行Pearson 相关系数计算，以评估两个平台的检测一致性，其中 Intensity TOP20 的蛋白已经被剔除。

（1）Proteonano™平台具有优秀的的通用性：在 Orbitrap Exploris 480、TimsTOF Pro 2、Orbitrap Astral 上都实现了超多重深度血浆蛋白组实验，蛋白鉴定数量位于 2000 到 4000 之间，且蛋白数量差异值小于 5%。
（2）Proteonano™平台具有优秀的蛋白定量准确性：在三款高分辨质谱仪上的蛋白鉴定定量 CV 值均小于15%，能够确保数据的准确性，进一步说明 Proteonano™系统具有高灵敏度、高可重复性的优势。
（3）Proteonano™平台具有高度的标准化：在三款高分辨质谱仪上均采用了自动化、严谨的数据库（Swiss-Prot）和数据分析流程，保证了结果的可靠性和可标准化。

综上所述，Proteonano™高通量超多重蛋白组学分析系统在不同质谱平台用于血浆蛋白组学分析应用中，均展现出了优异的准确性和灵敏度，为高通量血浆蛋白组学在不同质谱仪上建立标准分析流程，为多重蛋白标志物发现和转化提供可行性方案。