利用集成noFAIMS–FAIMS方法实现的高级磷酸蛋白质组学研究：深度分析与定量性能的提升

磷酸蛋白质组学深度提升策略研究。通过结合无FAIMS与FAIMS技术，利用Vanquish UHPLC-Orbitrap Eclipse系统，采用PRM和DDA分析，显著提升磷酸肽鉴定数量（14.9%-46.5%），扩展EGF/EGFR、VEGFA-VEGFR2、PI3K-AKT等关键信号通路覆盖。

　　

摘要

研究背景

蛋白质磷酸化在调节细胞信号传导中起着核心作用，其失调与癌症和神经退行性疾病等病症密切相关。基于质谱技术的磷酸蛋白质组学方法能够全面分析磷酸化现象；然而，检测低丰度和离子化效果较差的磷酸肽仍然是一个挑战。高场不对称波形离子迁移谱（FAIMS）技术提供了正交的气相分离能力，从而提升了磷酸肽的检测效率。不过，FAIMS与传统非FAIMS（noFAIMS）分析方法往往能识别出部分重叠但互补的磷酸肽集合。这表明结合这两种方法可以显著提升磷酸蛋白质组学分析的深度。

方法

磷酸肽样品使用Vanquish Neo UHPLC系统与Orbitrap Eclipse Tribrid质谱仪联用进行检测。通过对200种合成磷酸肽的并行反应监测（PRM），我们在无FAIMS条件下以及六种不同的FAIMS补偿电压（CVs）下评估了离子化效率。此外，还利用来自HEK293和HeLa细胞的富集磷酸肽样本，通过数据依赖型采集（DDA）方法进一步验证了这种整合技术的有效性。

结果

与单独使用noFAIMS或FAIMS方法相比，整合noFAIMS-FAIMS技术的分析方法显著提高了磷酸肽的鉴定数量（增加了14.9%至46.5%）。该整合方法在技术和生物学重复实验中均表现出较高的重复性。重要的是，该方法扩展了对关键信号通路（如EGF/EGFR、VEGFA–VEGFR2和PI3K–AKT）的覆盖范围，能够捕捉到仅在一个数据集中被发现的磷酸蛋白。

结论

本研究表明，通过结合noFAIMS和FAIMS技术的互补优势，可以显著提升磷酸蛋白质组学的分析深度和定量精度。通过从每种分析方法中捕获独特的磷酸肽，这种策略成为了一种实用且高效的磷酸蛋白质组学方法，有助于更深入地理解细胞信号传导机制。

数据获取说明

如需获取支持本研究结果的数据，可向通讯作者提出合理请求。

同行评审

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