Достижения масс-спектрометрии с независимым от данных сбором спектров на пути к созданию полной цифровой карты протеома

Масс-спектрометрия с независимым от данных сбором спектров (DIA-MS) быстро развивается как эффективная альтернатива для высоковоспроизводимого профилирования протеома. Её уникальное преимущество — создание постоянных цифровых карт, позволяющих ретроспективно анализировать биологические системы. Благодаря недавним усовершенствованиям программных средств анализа сложных спектров DIA-MS/MS, повышению скорости сканирования масс-спектрометра и точности измерения масс значительно выросли чувствительность и охват протеомного профилирования методом DIA. В настоящем обзоре прослеживается развитие методов DIA-MS: от ранних доказательств принципиальной возможности параллельной фрагментации всех ионов или ионов в выбранном диапазоне m/z и последовательного сбора спектров всех теоретических масс (SWATH-MS) до последних технических новшеств. Рассматриваются также недавние разработки вычислительных алгоритмов анализа данных, вспомогательные средства и усовершенствованные приборы, повышающие эффективность DIA-MS. Кроме того, обобщены недавние примеры применения DIA-MS и ресурсы спектральных библиотек, сформированных экспериментально и in silico, для крупномасштабного профилирования, способствующего поиску биомаркеров и разработке лекарственных средств при заболеваниях человека; особое внимание уделено охвату протеомного профилирования. В связи с перспективами применения DIA-MS нового поколения в клинической протеомике описаны трудности обработки многомерных наборов данных DIA и крупномасштабных клинических протеомных данных, а также сохраняющаяся потребность в дальнейшем повышении охвата и чувствительности.