より高度なプロテオミクス研究をサポート
アジレントのプロテオミクスソリューション

多岐にわたるプロテオミクスソリューション
プロテオミクスは、幅広い研究分野にまたがる生物学的な疑問の解決手段として採用されている重要な研究手法です。
プロテオミクスを利用することによって、タンパク質が果たしている役割について、他の方法では入手できない知見を得られる可能性が高いと考えられています。

基礎研究および臨床研究

生物学における基盤となる情報を提供するペプチド/タンパク質バイオマーカーの同定

および検証

農業分野、植物育成の最適化

作物育成の最適化、収穫高の増加、農薬/除草剤に対する耐性を高めるためのタンパク質

パスウェイの同定および解釈

食品分析

食品の品質、信頼性、免疫原性、味、栄養価などの主要特性に関連するタンパク質の同定

医薬品のリスク検出

創薬および医薬品開発中の薬物誘発毒性のマーカーとしてのタンパク質の同定

バイオ燃料および合成生物学

タンパク質合成の検証による目標最終製品の生産量の最大化

1

探索プロテオミクスと標的プロテオミクスに不可欠なツール
プロテオミクス分野は急速に拡大しており、翻訳後修飾の特性解析や同定からバイオマーカーの検出と定量まで、タンパク質研究のあらゆる分野に及んでいます。プロテオミクス分析は数多くのさまざまな課題を提起します。

研究目標を達成して正確で再現性の高い結果を得るには、包括的かつ実用的で最適化されたワークフローが必要になります。

プロテオミクス研究は次の 2 つに大別されます。

探索プロテオミクス

6500 シリーズ Q-TOF

Mass Profiler
Professional (MPP)

Pathway Architect– タンパク質データベースの – サンプル群間の差異検出– 生物学的な Pathway

Spectrum Millどのタンパク質 が 存在 するか 知見 がない状態で、タンパク質 を同定します。具

体的には、データベースからペプチドのMS/MS スペクトルを検索します。また、探索プロテオミクスを使用して、コントロール群と処理済みなどのサンプルタイプ間の差異を検出することもできます。

– データ依存型

プロテオミクスデータの取り込み

検索

確認とエクスポート– 得られた情報に基づく次の実験計画の作成

標的プロテオミクス

文献やゲノム研究、パスウェイ解析 などの知見に基づいて、タンパク質を確定します。標的プロテオミクスは、対象となる探索プロテオミクス

タンパク質の正確な定量を伴う場合があります。

アジレントは、 ナノフローおよび 標準フArchitect を利用した実験結果の視覚化– タンパク質同定結果のPathway Architect

Spectrum Mill と Skyline– 選択したパスウェイ上の– パスウェイ上タンパク質6400 シリーズ QQQ

Mass Profiler
Professional (MPP)

ローの HPLC と質量分析計 に対応した

製品ポートフォリオを通じて、探索プロテオミクスと標的プロテオミクスの 両方 に必要なツールを提供することで、正確なタンパク質の同定と定量を実現します。

目的タンパク質の確認– パスウェイを使用した実験
結果の視覚化

リストから標的ペプチドメソッドへの変換– 標的プロテオミクスデータ – サンプル群間の差異検出の取り込み

標的プロテオミクス: パスウェイを使用して次行程に情報を移送

2

探索プロテオミクス
サンプル中の各タンパク質存在量は大きく異なります。関心の高いタンパク質が非常に低濃度で存在することもよくあります。探索プロテオミクスでは特に、分離、分析感度、インフォマティクスに対する要求が高くなります。

タンパク質サンプルは通常、自動 MS/MS モードの LC-MS/MS

Agilent 6550 iFunnel Q-TOF LC/MS システムは分析感度を飛が MS 機器にとって不可欠な機能となります。このアプローチをまた、 ペプチドイオン選択における上記の要求のすべてを取り入で分析されるため、優 れた設計のデータ依存型エンジン (DDE)

適切に実施した場合、より高品質なペプチド MS/MS スペクトルが得られるため、さらに多くのペプチドを同定し、サンプル内に存在するタンパク質の全体像をより完全な形で把握することができます。

DDE の有効性は、 ペプチドである可能性が最も高いプリカーサイオンを選び、高品質な MS/MS スペクトルを得るためのイオン選択アルゴリズムに依存します。効果的なペプチドイオン選択にとっての課題は下の図に示したとおりです。

イオンの選択– 高品質スペクトルを生成する
イオンの選択– ペプチドに似た同位体パターンの躍的に高めることで、低濃度ペプチドの検出を強化しています。

れた高度な DDE アルゴリズムを組み込んでおり、より確実なタンパク質同定を可能にします。完全自動化反復 MS/MS 取り込みモードでは、前回選択されたプリカーサが自動的に除かれ、連続注入を行って分析します。

ペプチドを分離する HPLC 能力も、探索プロテオミクスの結果に大きな影響を及 ぼします。優れた分離はシャープなピークを生成し、DDE タスクを簡素化するため、より多くのタンパク質を同定できます。

電荷状態の確認– 電荷状態の正確な把握– 多価イオンの優先的な選択

モノアイソトピックイオンの選択

タンパク質の定性を最大にプリカーサの純度– 四重極におけるセレクションタイムでのプライマリイオンの選択

MS/MS 時間管理

– イオンフラグメンテーション時間の– 混合スペクトルの回避

タンパク質の定性を最大にするためのデータ依存型のロジック

3

最適化

標的プロテオミクス
標的プロテオミクスが探索プロテオミクスと異なる点は、文献やゲノム研究、パスウェイ解析などの知見に基づき、存在が予想されるタンパク質からペプチドの存在をスクリーニングすることです。

精密質量 が 得られる Agilent 6500 シリーズ Accurate-Mass

Q-TOF LC/MS システムは、多数のタンパク質を同時にスクリーニングできるプロテオミクスに最適なツールです。Q-TOF を用いたターゲット測定モードでのプロテオミクスは、ターゲット MS/標的プロテオミクスに対するもう一方のアプローチは、既知のタンパク質の定量分析です。Q-TOF は非常に柔軟で汎用性の高い機器であり、定量プロテオミクスにも使用できます。ただし、多くの科学者がルーチン質量分析に使用するのは、優れた分析感度

MS モードでペプチド MS/MS スペクトルを取り込みます。取りとダイナミックレンジを提供するトリプル四重極質量分析計です。てスクリーニングすることで、特定の対象タンパク質が同定されにすぎません。実験結果から最大の知見 を引き出すための鍵 を込まれたペプチドのフラグメントスペクトルをライブラリと比較します。

デ ー タ 独 立 型 分 析 (data-independent acquisition (DIA)

どのアプローチを採用した場合でも、データ取得 は 研究の入口握るのは、高度な分析ソフトウェアです。

mode) では、All Ions MS/MS 手法または前駆イオン選択法のいずれかを使用できます。All Ions MS/MS では、四重極単離を使用せずに、2 つ以上のコリジョンエネルギーによってコリジョンセル内でイオンをフラグメントします。前駆イオン選択法では、一連の狭い質量範囲 (10 Da 未満) を選択およびフラグメント化することで、データの複雑さを緩和します。これらのデータ独立型(DIA) 分析アプローチは、Agilent 6550 iFunnel Q-TOF が提供する質量精度の高い測定によってのみ実現します。精密質量ペプ

チドの MS および MS/MS スペクトルは、 ペプチドスペクトルラ

イブラリのスクリーニング時に発生する偶発的な誤一致を劇的に減らします。

All Ions MS/MS プロセス

コリジョンセルターゲットペプチドライブラリ

Skylineコリジョンセルターゲットペプチドライブラリまたは標準

Skyline

前駆イオン選択法プロセス
四重極

標的プロテオミクス用のデータ依存型のワークフロー

4

Jet Stream プロテオミクス
現在では、探索および標的プロテオミクスのワークフローにおいて、HPLC を用いたハイスループットで堅牢かつ再現性の高い LC/MS 分析が可能になっています。アジレント独自の技術である Agilent Jet Stream イオン源がこれを可能にしています。

これまで、プロテオミクス研究者は、ナノフロークロマトグラフィーを使用して低濃度のタンパク質を検出しようと苦心してきました。質量分析計の分析感度が向上したことで、ナノフロー LC/MS が広く認められ、日常的に使用されるようになりましたが、この方法で分析感度を高めると、堅牢性や再現性、使いやすさの低下という犠牲を伴います。

Agilent Jet Stream イオン源を含む革新的な Agilent iFunnel 技術により、通常流速の HPLC を使用して、 ナノフローに近 い分析感度 を達成できるようになりました。JetStream プロテオミクスソリューションは、プロテオミクス分析を高速化し、優れた堅牢性と高い再現性を実現します。

サンプル量に制約がない場合、Jet Stream プロテオミクスは分析感度とデータ品質という両方の長所を同時に提供します。

x102

11.02 345

Agilent Jet Stream のノーマライズされたレスポンス

670.8

0.60.4

ESI の相対レスポンス

0.233.54Agilent Jet Stream は、エレクトロスプレーに比べて 3 倍から 5 倍のシグナルを提供します。

54.55

測定時間 (分)5.566.57ナノフロープロテオミクス
最高の分析感度が要求される状況でも、非常に小さなボアカラムとナノエレクトロスプレー (ナノ ES) を用いる

ナノフロー LC/MS なら、最適な結果を得られます。アジレントのナノ ESI ソースとナノアダプタキットは、Agilent 1290 Infinity II システムを使用したナノフロークロマトグラフィーを実現します。
Agilent ナノ ESI ソース

アジレントのナノフローソリューションを提供します。長さと内径の異なるカラムや複数次元のクロマトグラフィー構成にも容易レントの柔軟 なナノフローソリューション設定しやすい Agilent G1992A ナノ ESI ソースは、経験豊富なユーザーに最大の柔軟性に対応できる設計で、幅広いサンプルで最適な性能を発揮します。同梱のソースにより、分析ラボの安全性が向上するだけでなく、バックグラウンドコンタミネーションも減りまサンプル量 が限定される分析でも、アジは最高の分析感度を提供します。

す。Agilent ナノ ESI ソースはオフラインのナノ ES でもオンラインのナノ ES でも使うことができます。また、ナノカラムと一体型エミッターまたは分離エミッターを簡単に接続することができます。

Infinity UHPLC ナノアダプタ

サンプルの 量 が 限られているときには、 ナノフロー LC/MS がお 勧 めです。Agilent

Infinity UHPLC ナノアダプタは、1290 Infinity II ハイスピードポンプで、ナノフロー LC分離に最適な流量を実現します。このナノアダプタと 1290 Infinity II ハイスピードポンプを組み合わせることにより、最大気圧 130 MPa で、内径 75 ～ 150 µm のカラムを使った分離に最適 な、毎分 100 ～ 900 nL という流量が正確に実現されます。さまざまな
nanoLC カラムと Agilent ナノ ESI ソースを組み合わせることで、使用可能なサンプルの量に応じて、標準フローの Agilent Jet Stream とナノフロー LC/MS を自由に切り替えることができます。

Agilent ナノ ESI ソース

Agilent Infinity UHPLC ナノアダプタ

6最大の知見を引き出す各種ソフトウェア
アジレントは、探索プロテオミクスと標的プロテオミクスの両方のワークフローをサポートするソフトウェアツールの包括的なポートフォリオを提供しています。

Agilent Spectrum Mill

Skyline

自動 または 手動 による同定結果確認付

プロテオミクス研究者専用に設計されたンパク質とペプチドを迅速に同定します。

ループによる) のインタフェースでは、タ

きの高速データベース検索を通じて、タ

高度 なアルゴリズムにより、誤った 適合が最小化され、誤検出率が計算されます。

Skyline (ワシントン大学の MacCoss グ

ンパク質やペプチドからプリカーサやプ

Agilent Mass Profiler
Professional (MPP)MS デ ー タ 専 用 に 設 計 さ れ た
GeneSpring Suite に含まれる MPP では、単純 な統計解析または 高度 な統計解析と視覚化ツールを使用して、複数のロダクトイオンまでを確認 できます。ア

サンプルのタンパク質やペプチドを効果学の MacCoss グループによる) を使用て、シームレスなデータ解析が行えます。

ゲノミクス、トランスクリプトミクス、プロイブラリを作成することもできます。

立型取り込み (DIA) モードの Q-TOF 分

また、Skyline ソフトウェア (ワシントン大した標的プロテオミクス用に、カスタムラジレントと Skyline の緊密な統合を通じ標的プロテオミクスに対して、データ独析で Skyline を使用できます。公開またはカスタムのペプチド MS/MS ライブラ

リに対して、取り込み済みの MS/MS ス

ペクトルをマイニングすることで、 ペプチドを同定します。

7的に分析および比較します。MPP では、テオミクス、およびメタボロミクスの実験結果をスムーズに組み合 わせることができるため、総合的な生体分析が容易になります。

Agilent Pathway Architect

Agilent Profinder

Scaffold

オプションの MPP Pathway Architect

MS のみのラベルフリー 測定結果 から、複数 の MS/MS タンパク質検索 エンジ

モジュールにより提供されるシームレス迅速にペプチドまたはタンパク質の特性ン (Spectrum Mill を含 む) から 取得しなプラットフォームを利用すれば、データを抽出し、膨大かつ複雑なデータから 2

MPP Pathway Architect では、1 つまます。このソフトウェアは大量のサンプルす。Scaffold ソフトウェア (Proteomeし、パスウェイ情報の分析、視覚化、解高 い 抽出結果 を提供します。Profinderりも容易に大量データを管理し、複数の析ソフトウェアである Agilent MPP に簡を比較できるようになります。

からより深い知見を得ることができます。
たは複数のオミクス実験の結果を取り出系統の自動フィーチャー抽出を可能にしから取得した情報を使用して、信頼性の釈を同時に行いながら生物学的パスウェのデータ処理で得られた結果は、統計解す。このパスウェイ中心 のワークフロー

単に送ることができます。

イにそれらをマッピングすることができまにより、発見と知見から評価までを短時た出力ファイルを使用して、質量分析計の 検索結果 を評価、体系化、解析しま

Software 社) を使用すると、これまでよ検索エンジンによる結果またはサンプル間で行えるようになり、次行程を効率的に計画、実行することができます。

8プロテオミクス用のアジレントの LC/MS と関連製品
クロマトグラフィーによる分離

サンプル前処理業界最高レベルのクロマトグラフィー性能と柔軟性を提供します。2 μm 未満の充填剤をプラットフォーム

Agilent 1290 Infinity II LC システム

利用したカラムを用いることにより、1290 は、複雑なタンパク質サンプルに対して卓越したクロマトグラフィー分離を可能にします。Agilent Jet Stream 技術と併用することで、再現性と感度の高いタンパク質の高速分離を提供します。

Agilent Infinity UHPLC ナノアダプタ

標準フローとナノフロー LC の切り替えが、かつてないほど容易になりました。Agilent

Infinity UHPLC ナノアダプタを使用して、Agilent 1290 Infinity II ハイスピードポンプを変更し、毎分 100 ～ 900 nL という流量を正確に再現することで、プロテオミクスに対応した堅牢かつ使いやすいナノフロー LC/MS ソリューションを実現します。

Agilent AssayMAP Bravo

タンパク質/ペプチドの精製、タンパク質分解、アフィニティ精製のワークフローを自動化します。使いやすさを目的に設計されており、再現性とスループットを体系的に向上します。

Agilent マルチプルアフィニティ除去システム

ヒトまたはマウス血清から上位 14 種類の 高濃度 タンパク質 を、最大 99 % 除去するように設計されています。再利用可能 な HPLC またはスピンフィルタのフォーマットで提供されます。

Agilent 1290 Infinity II LC システム

9

Agilent AssayMAP Bravo プラットフォーム

LC/MS 分析

Agilent 6400 シリーズトリプル
四重極 LC/MS

優れた感度、信頼性、システム堅牢性をプロテオミクス用イオン源

LC/MS スタンダード

加熱窒素シースガスを使用したサーマル

Cambridge Isotope Labratories のMRM Proteomics によって開発された

Agilent Jet Stream 技術

グラジエントフォーカシング技術を利用しMRM キット

必要とする定量アプリケーションにおいて、ペプチドシグナルを向上してノイズをこのキットは、定量プラズマプロテオミク

Stream イオン源を組み込んだ iFunnel
技術と 6495 を組み合わせると、イオン標準フローの UHPLC 分離向 けに 設計されており、従来の ESI ソースと比 べて計されています。キットには、トリプシン検出下限 が低下します。サンプル量に制ます。て実績のあるシステムです。Agilent Jet

サンプリングが 飛躍的 に 向上するため、限 がない場合、Jet Stream プロテオミ軽減します。Agilent Jet Stream 技術はペプチド感度 を 3 ～ 5 倍以上 に 向上しクスは、最も優 れた分析感度、再現性、Agilent ナノ ESI ソース量で実現します。

ら、経験豊富 なユーザーに 最大 の 柔軟

スループットの 組 み 合 わせをペプチド定

Agilent 6500 シリーズ
Q-TOF LC/MS定性および定量プロテオミクス向けの汎用性に優 れたシステムです。広い線形ダ従来のナノフロー ESI ソースでありながスに対する機器性能を評価するために設消化されたプラズマサンプルに、同位体ラベルを付けた既知の濃度の標準ペプチドを添加したものが 含 まれています。これらを使用して、サンプル前処理ワークフローを標準化し、日々の機器性能を評価することで、何日にもわたる実験で一貫した結果が得られます。また、このキッ性を提供します。この設計 は 長さと内径トはバイオマーカーの発見や評価のため幅広いプロテオミクスサンプルで最適 なます。の 異 なるカラムに容易 に対応するため、性能を発揮します。

イナミックレンジを備えた精密質量測定を提供することで、複雑な混合物に含まのタンパク質の定量 に用いることができ

Agilent Complex Proteomics
Standard キット

このキットには Pfu (パイロコッカス・フれる高濃度 と低濃度 のペプチドを同時リオサス) から抽出したタンパク質 が 含に検出します。6550 Q-TOF は AgilentiFunnel 技術を通じて、あらゆる精密質量 LC/MS/MS 機器 で 最 も低濃度 の 検

まれます。このスタンダードキットにより、質量分析計ベースのプロテオミクス

アプリケーションでワークフロー 性能 を出を実現します。

評価または判断し、実験間、機器間、ラボ間でデータを比較することが可能になります。

Agilent 6400 シリーズトリプル
四重極 LC/MS

Agilent 6500 シリーズ Q-TOF LC/MS10

ホームページ

www.agilent.com/chem/jp

カストマコンタクトセンタ

0120-477-111

email_japan@agilent.com
本製品は一般的な実験用途での使用を想定しており、医薬品医療機器等法に基づく登録を行っておりません。

本文書に記載の情報、説明、製品仕様等は予告なしに変更されることがあります。

アジレント・テクノロジー株式会社© Agilent Technologies, Inc. 2019
Printed in Japan, Oct 1, 20195991-5249JAJP