使用OpenSWATH進行SWATH蛋白組學定量分析：完整流程解析檢測技術服務詳情介紹

SWATH-MS（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Mass Spectra）作為基于數據獨立采集（DIA）的質譜技術，近年來在蛋白組學研究中獲得廣泛應用。它以出色的重現性、高通量和廣覆蓋性，成為大規模樣本定量分析的重要技術選擇。而OpenSWATH作為目前應用zuì廣泛的SWATH數據分析工具之一，因其開源性、靈活性以及對多平臺的兼容，成為科研人員進行DIA數據處理的重要方案。

一、OpenSWATH簡介

OpenSWATH是建立在OpenMS框架基礎上的一套軟件工具，用于對SWATH-MS數據進行靶向肽段提取和定量分析。其工作原理是將DIA數據中的全掃描信息與預先構建的譜庫進行比對，通過提取特定肽段的色譜信息，實現高通量、高精度的定量。OpenSWATH具有數據完整性強、重復性好、可擴展性強等優點，非常適用于生物樣本間的系統比較研究。

二、完整分析流程概覽

使用OpenSWATH進行SWATH蛋白組學分析，通常需要經過以下幾個核心步驟：

1、原始數據格式轉換

質譜儀生成的原始數據文件通常為特定廠商格式（如.wiff或.raw），需要在OpenSWATH分析前轉換為通用的.mzML格式。該轉換可通過ProteoWizard軟件中的msconvert工具完成。轉換過程中應同時執行峰提取（peak picking），確保后續色譜提取的準確性。

2、構建或獲取高質量譜庫

SWATH分析依賴譜庫中提供的肽段信息來實現靶向定量，因此譜庫的質量直接決定了分析結果的可靠性。譜庫可以通過DDA實驗構建，也可以從公共數據庫（如SWATHAtlas）下載已有的標準譜庫。譜庫中需包含肽段的前體離子m/z、碎片離子m/z、保留時間等信息，推薦使用.tsv或.TraML格式。譜庫需盡可能匹配樣本物種、組織類型與質譜平臺，否則會顯著影響肽段識別率與定量準確性。

3、iRT校準標準化

由于不同批次SWATH實驗可能存在保留時間偏移，為保證肽段識別的統一性，OpenSWATH分析推薦使用iRT（indexed Retention Time）標準肽段進行保留時間校準。科研人員可在樣品中添加商業化iRT標準混合物，在分析前構建iRT譜庫，并使用RTNormalizer工具完成保留時間標準化操作。這一過程顯著提升了跨樣本比對的一致性。

4、執行OpenSWATH主流程

數據和譜庫準備完成后，即可使用OpenSwathWorkflow工具進行主流程運行。該步驟主要包括XIC（提取離子色譜圖）提取、峰識別、肽段匹配與定量等核心分析。需要指定輸入的mzML文件、譜庫文件、iRT校準文件以及輸出路徑。運行過程中，OpenSWATH將根據譜庫信息提取目標肽段在各樣本中的色譜峰，并基于打分算法進行篩選，從而獲得可信的定量結果。此步驟的參數設置將影響到峰識別的靈敏度與特異性，需根據實驗需求進行優化。

5、多樣本打分與假陽性控制

在多個樣本的分析中，為確保數據的統計有效性，OpenSWATH通常與pyProphet工具配合使用。pyProphet通過建立統計打分模型，為每個被識別的肽段分配一個假陽性率（FDR），并允許用戶設定閾值進行篩選。該步驟顯著提高了結果的可靠性，尤其適用于大規模樣本差異分析。pyProphet還支持對多個分析結果進行合并打分，進而統一FDR控制策略，適用于跨組比較研究。

6、跨樣本對齊與*

由于部分肽段在不同樣本中表達水平較低，可能導致定量缺失，因此需使用TRIC工具對結果進行跨樣本保留時間對齊與數據*。TRIC基于色譜對齊算法，在不同樣本中尋找相似峰型并進行匹配，提升數據的完整性，避免下游分析中的偏倚。通過對齊后的結果，可生成統一的蛋白或肽段定量矩陣，作為后續生信分析的輸入。

7、差異分析與生物學解釋

OpenSWATH分析完成后，輸出的定量矩陣可用于常規生物信息學分析流程，包括差異蛋白篩選、聚類分析、GO/KEGG富集分析等。常見工具包括R語言、Python腳本以及MSstats、Perseus等蛋白組學專用分析平臺。通過這些工具，科研人員可以從定量數據中提取出具有生物學意義的差異表達模式，進而推斷潛在的分子機制，為科研項目提供更深層次的見解。

三、關鍵技術注意事項

在使用OpenSWATH進行分析時，有幾個技術細節值得關注。例如，譜庫質量是決定分析成功與否的核心因素，建議結合實驗樣本來源自建譜庫以提升匹配效率。同時，iRT標準的選擇與校準過程不容忽視，錯誤的時間校準將直接影響峰識別精度。此外，OpenSWATH參數配置復雜，初次使用者應結合文檔說明或標準流程測試小批量數據以確保可控。對于有大量樣本或非模式生物研究需求的團隊而言，建立一套標準化的數據處理流程是實現高效、高質量蛋白組學研究的基礎。

OpenSWATH作為DIA數據分析中的重要開源工具，憑借其穩定的性能和模塊化設計，為科研人員提供了靈活、可靠的分析平臺。從數據轉換、譜庫準備到肽段定量、結果輸出，OpenSWATH構建了一個科學、嚴謹的工作流體系，適用于基礎研究、疾病機制研究、農業改良、食品安全等多個蛋白組學應用場景。百泰派克生物科技提供SWATH定量蛋白組學服務，期待與您共同推進dànbáizhì組研究的深入發展。

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質譜的蛋白測序分析服務，包括對dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務，對蛋白序列進行分析。

※服務優勢：

1.采用目前世界上*的質譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質譜平臺結合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學、靶向dànbáizhì組學、多肽組學、翻譯后修飾蛋白組學等多種dànbáizhì組學分析服務。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學服務，助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規模實驗分析，發現新的生物標記物;

2.體內體外多種dànbáizhì標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質譜分析靈敏度高，實驗結果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析，分析更系統準確。

三、單細胞質譜流式技術分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質譜流式系統進行單細胞質譜流式技術分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質量譜，zuì后將原子質量譜數據轉換為細胞表面和內部的信號分子表達量。

※服務優勢：

1.技術*，*技術空白

采用金屬標記抗體技術，避免了傳統流式熒光通道少且易相互影響的問題。可在單細胞層面上對多種指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數目一般在2x10^4個左右，而流式質譜技術一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現了數量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質譜結果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術與其他技術結合會有新應用方向。除常規蛋白外，質譜流式細胞技術還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現

百泰派克生物科技的基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實現10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優化的高通量免疫多肽組學分析平臺進行免疫肽組學分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質譜技術，MALDI TOF，高效色譜分離技術，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結構分析，到產品變異性和純度分析。旨在提供優質生物藥物分析服務，幫助生物醫藥生產商提高生物藥物品質。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質譜多組學優質服務商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫療器械行業提供質量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質量體系認證，建立了完備的質量體系，數據冷熱/異地備份，設備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術服務，支持新藥研發、藥物申報注冊和生產放行。

1.公司采用ISO9001質量控制體系，zhuānyè提供以質譜為基礎的CRO檢測分析服務；

2.獲國家CNAS實驗室認可，為客戶提供符合全球藥政法規的藥物質量研究服務；

3.業務范圍覆蓋dànbáizhì組學、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質譜流式、生信云分析以及多組學生物質譜整合分析等；

4.七大質量控制檢測平臺，滿足您一站式服務需求；

5.服務3000+企業，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優質的生物質譜分析服務!

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