PaSER 2023

PaSERが提供するリアルタイムデータベース検索とスマート取得を統合することで、データ分析のボトルネックを解消

全世界で利用可能

• 現在および将来のtimsTOF ProとtimsTOF fleXプラットフォームはすべてPaSERにアクセス可能です。

4Dプロテオミクス

• CCS-enabledのデータは豊富ですが、PaSERではリン酸化などのPTMを含むリアルタイムのデータベース検索が可能です。

GPUパワーで大規模並列化

• PaSERはGPUを搭載しており、何千ものCUDAコアにまたがる大規模な計算能力を提供します。

PaSER データレビュー

• すべてのPaSERボックスに搭載されている統合ビューアで、高度な実験情報から特定のフラグメントイオンスペクトルまで、データの詳細を自信を持って見ることができます。

スマート

• PaSERはスマートで、サンプル収集の最後にユーザーが定義したタンパク質またはペプチドの適格性を確認することで、サンプルキューの進行状況を決定し、適合性をチェックします。

• 貴重なサンプルを注入する際の心配はもうありません。
• 装置の時間を無駄にする心配はもうありません。
• 高価な試薬やサンプルの前処理をしても、それを性能の悪いシステムに注入してしまうという心配はもうありません。
• システムの適合性を判断するためにQCを実行するのを待つ必要はありません。
• メソッド開発中に検索結果を待つ必要はありません。

TIMScoreは、真の4D-プロテオミクスのためのCCS次元を可能にすることにより、最大数のPSM、ペプチド、タンパク質の同定を提供します。

PaSER検索アルゴリズムは通常通り実行され、予測値と実測値のCCSの比較と、各スペクトルの上位5つのペプチド候補のTIMScoreが計算されます。TIMScoreの利点は、ペプチド検証およびFDR（False Discovery Rate）推定ステップで実現されます。CCSを使用しないアルゴリズムでは、FDR率を推定するために2次元しか利用できないため、1%の誤差に対して識別線をフィットさせ、順ペプチド候補と逆ペプチド候補を区別します（パネルA）。TIMScoreとCCSの追加次元により、ペプチド候補を3次元にベクトル化することができ（パネルB）、同じ1%の誤差で判別可能な輪郭平面を適用することができます。判別平面の適用により、精度と正確性が向上し、標準的な2次元ではスコアの低いPSMを検証するのに役立ちます。

PaSER 2023は、Lilley、Rasler、Demichevの各研究所で人気の高いDIA-NN（DIA by Neural Networks）ソフトウェアのカスタマイズバージョンを使用して、dia-PASEFワークフローを処理することが可能です。TIMS DIA-NNは、信頼性が高く、堅牢で、定量的な精度の高い大規模解析を可能にします。PaSERは、dia-PASEFワークフローと同じ機構を利用し、MSとDIAフレームをリアルタイムで制御PCからPaSERボックスへストリーミングします。これらのdia-PASEFデータは処理され、PaSERボックスに保存されます。データ取得の最後に、スペクトルライブラリ検索が起動され、結果が記録されます。TIMScoreを使用したDDAの検索結果は、スペクトルライブラリの構築に簡単に利用することができ、また他の一般的なツールからスペクトルライブラリをインポートすることも可能です。プロジェクトの終了時には、match-between-runs 分析を実行して、プロジェクト全体の定量プロファイルを表示できます。これにより、PASEFおよびdia-PASEFデータ解析のための統合環境を提供します。

圧倒的な検索速度と妥協のない検索結果。

A) PaSERによるヒト細胞ライセートDDA測定をリアルタイム解析したタンパク質IDとMaxQuantとの比較

B) PaSERによるヒト細胞ライセートDDA測定をリアルタイム解析したペプチドIDとMaxQuantとの比較

C) PaSERとMaxQuantでは、97%の同じタンパク質と90%近くの同じペプチドが同定されています。

PaSERは、同じデータをオフラインで検索した場合と同じように、リアルタイム検索から得られる一貫した結果を提供します。データベース検索アルゴリズムはGPU上で実行されるため、CPUベースの検索に比べて検索時間はごくわずかです。

リアルタイム検索に加えて、翻訳後修飾（PTM）研究を含む特定のアプリケーションのために、より広い空間を検索する機会が現実のものとなります。

PaSERのリアルタイムタンパク質同定機能は、match-between-run（MBR）によりdda-PASEFラベルフリー定量(LFQ)の所要時間を大幅に短縮できます

• CCSによるIDの拡張にTIMScoreを使用
• 定量解析通常、量子化処理にかかる時間はおおむね20分の1
• PaSERを使用することにより、膨大な時間を節約することが可能

ワークフローの定量部分を開始する前に、PaSERのRun & Doneで不良サンプルを簡単に特定し、再取得することができます。IMフィルター付きイオンモビリティフィルター機能を搭載したXICベースの抽出イオンクロマトグラムによる定量ワークフローは、Censusアルゴリズムを使用していますで強化されています。 (https://doi.org/10.1002/0471250953.bi1312s29).

TIMS Vizにより作動するMOMA viewerは、今までにない4次元プロテオミクスデータを見ることができる強力な機能を備えています。四重極とTOFの上流でモビリティー分離とフォーカシングを行うことで、同重体とそれに近い化学種の分離が可能になります。他の技術では、PTMエンリッチメントや複雑なサンプルの分析の場合、質量的に同重体または同重体に近い共溶出種が共同フラグメントすることがよくあります。timsTOF Pro / flexでは、まず衝突断面積によってイオンを分離することで、この問題を回避します。このようなイベントを視覚化、検索、ソートする機能は、これまでになかったものです。私たちは、異なる移動度値を持つ同重体質量をMOMA（Mobility Offset Mass Aligned）と呼んでいますが、TIMS Vizは複雑な測定の中からそのようなイベントを引き出すことができます。TIMS Vizでは、許容範囲を任意に設定しながら、データベース検索後に観測されたフィーチャーとPSMの両方を同時に重ね合わせることができます。TIMS Vizは、今まで知らなかったものを見ることができます。