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Quelle est l'accumulation parallèle et la fragmentation séquentielle (PASEF) ?

La fragmentation accumulation-séquentielle parallèle (PASEF) est une technique spectroscopique employée pendant la protéomique basée liquide de la spectrométrie de la chromatographie-masse (LC-MS) pour améliorer ordonnancer la vitesse et la sensibilité.

Structure dmolekuul_be | Shutterstock

Comment PASEF fonctionne-t-il ?

PASEF emploie la spectrométrie enfermée de mobilité d'ion (TIMS) pour accumuler des précurseurs relâchés dans une commande particulière selon la mobilité de l'ion. Après séparation par la chromatographie liquide, les précurseurs s'accumulent dans un tunnel où les forces d'opposition de la circulation du gaz et d'un champ électrique les jugent en place.

Ces précurseurs trouvent un équilibre entre ces forces à un point précis dans le tunnel en fonction de leur coupe transversale collisionnelle, car une plus grande coupe transversale mène à un numéro plus grand des collisions et ainsi de la force plus importante appliquées par les molécules se heurtantes de gaz.

Une fois que le nombre désiré d'ions ont accumulé, ils sont élués en abaissant lentement la force du champ magnétique, écrivant le dispositif de spectrométrie de masse pour subir la fragmentation.

Quels sont les avantages de PASEF ?

Car les ions de précurseur s'accumulent selon leur masse et chargent avant l'élution dans le spectromètre de masse, le rapport signal/bruit pour chaque substance de précurseur est dû massivement amélioré à la concentration plus grande des ions s'éluant simultanément.

Un désaccouplement plus ultérieur entre les ions de précurseur du même rapport de masse-à-charge dû à différentes mobilités d'ion est possible. Par exemple, les ions des espèces différentes avec la mêmes masse et charge peuvent avoir les coupes transversales collisionnelles différentes, affectant leur commande de l'élution. Ceci allège le problème de fraction d'ion de précurseur de `', qui se pose quand des substances dans l'abondance inférieure sont occlues par des fractions plus abondantes de précurseur du même rapport de masse-à-charge.

Traditionnellement, seulement un précurseur unique peut être sélecté pour la fragmentation à la fois, alors que PASEF permet aux précurseurs multiples d'être réduits en fragments pendant un au premier balayage, sans perte de signe ou de sensibilité. Supplémentaire, les spectres résultants sont entièrement masse-resolved avec le facteur complémentaire de la mobilité d'ion considéré.

Ceux-ci ont comme conséquence une augmentation environ de dix fois de la protéomique de fusil de chasse ordonnançant la vitesse, due à l'accumulation d'ions de précurseur en parallèle, menant à un rapport signal/bruit amélioré qui surmonte les renvois de diminution de l'acquisition de plus en plus rapide de spectres de masse de spectrométrie de masse.

La sensibilité accrue indiquée par PASEF tient compte également de plus petits volumes d'échantillon pour être absorbée dans le procédé, le rendant particulièrement attrayant pour des applications avec des quantités limitées d'un échantillon procurable, comme tout en effectuant une biopsie de tumeur.

Défis de LC-MS qui sont surmontés avec PASEF

Dans LC-MS régulier pour des protéomiques, une protéine est habituellement assimilée utilisant des enzymes et le mélange donnant droit de peptide est séparé par la chromatographie liquide. Les composantes séparées (ions de précurseur) du mélange de peptide electrosprayed alors dans un spectromètre de masse, où des précurseurs particuliers sont isolés selon leur rapport de masse-à-charge (m/z) et réduit en fragments par des collisions avec des ions ou des électrons.

Les précurseurs sont sélectés par un spectre d'étude, suivi de la fragmentation des précurseurs les plus abondants seulement. Cependant, aussi peu que 16% de précurseurs produits par la chromatographie liquide sont réduits en fragments pendant la spectrométrie de masse, car les précurseurs multiples s'éluent souvent du fléau de chromatographie liquide en même temps, abaissant le temps d'acquisition procurable pour chaque précurseur. Ceci mène à beaucoup de précurseurs potentiellement perspicaces étant jetés avant la fragmentation.

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Last Updated: Jan 24, 2019

Michael Greenwood

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Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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