DIA와 DDA 기술은 인산화 단백질체학에서 어떤 차이가 있나요?

인산화는 세포 신호 전달 및 조절에서 가장 흔하고 중요한 단백질 번역 후 변형(PTM) 중 하나입니다. 단백질체학에서 질량 분석(Mass Spectrometry, MS)은 인산화 부위를 탐지하는 핵심 도구이며, 그 중DDA와DIA는 두 가지 주류 데이터 수집 방식입니다. 이들은 인산 펩타이드의 인식 깊이, 정량 정확도, 재현성 등에서 현저한 차이를 보입니다.

1. 기술 원리 비교: DDA vs DIA

1、DDA（Data-Dependent Acquisition）

DDA는 '신호 강도 의존' 방식으로, 전체 스캔(MS1) 후 기기가 강도가 가장 높은 상위 N개의 이온을 자동으로 선택하여 파괴(MS2)하고, 이를 스펙트럼으로 생성하여 식별에 사용합니다.

(1) 장점：

• 고품질 MS/MS 스펙트럼을 생성할 수 있어 스펙트럼 라이브러리 구축에 유리합니다.

• 소프트웨어 생태계가 성숙하여 de novo 식별을 지원합니다.

(2) 단점：

• 고농도의 펩타이드에 편향되며, 저농도 인산 펩타이드는 누락되기 쉽습니다.

• 재현성이 낮아 서로 다른 배치에서 MS2 타겟이 다를 수 있습니다.

• 무작위성이 높아 대규모 정량 비교에 사용하기 어렵습니다.

2、DIA（Data-Independent Acquisition）

DIA는 '무차별 전면 수집' 방식으로, MS1 스캔 범위를 연속적인 창으로 나누어 각 창의 모든 이온이 파괴되고 MS2 스펙트럼으로 기록됩니다.

(1) 장점：

• 전체 범위 수집으로 저농도 인산화 펩타이드 검출 능력이 강합니다.

• 재현성과 정량 정확도가 높아 대규모 샘플 연구에 적합합니다.

• 후기 데이터 마이닝이 가능하여 데이터 추적 가능성이 높습니다.

(2) 단점：

• 데이터 해석이 복잡하며, 고품질 스펙트럼 라이브러리 또는 AI 알고리즘에 의존합니다.

• 초기 방법 구축이 비교적 복잡하고, 계산 능력이 많이 필요합니다.

2. 인산화 단백질체학에서의 응용 차이

1. 인산 펩타이드 인식 능력

• DDA는 고농도 및 배경이 간단한 샘플에 더 적합합니다.

• DIA는 복잡한 샘플에서 저농도 인산 펩타이드 인식이 더 포괄적이며, 세포 신호 경로 연구에서 더 우수한 성능을 발휘합니다.

2. 재현성과 정량 정확도

• DDA는 서로 다른 배치에서 수집 결과의 차이가 큽니다.

• DIA는 높은 일관성을 가지고 있어 다중 오믹스, 동적 시간점 또는 대규모 연구에 매우 적합합니다.

3. 데이터 재사용 가능성

• DDA는 부분적인 스펙트럼만 수집하여 후기에 재분석하기 어렵습니다.

• DIA는 '전체 스펙트럼'을 수집하여 후기에 새로운 알고리즘으로 재분석을 지원하며, 데이터의 수명이 더 깁니다.

3. 실제 연구에서의 선택 방법

응용 장면	추천 기술	이유
변형 부위의 초기 식별	DDA	고품질 MS2 스펙트럼이 데이터베이스 검색에 적합합니다.
동적 인산화 정량	DIA	재현성이 높아 시간 또는 농도 그래디언트 실험에 적합합니다.
임상 샘플 바이오마커 스크리닝	DIA	저농도 인산 펩타이드에 더 민감합니다.
방법 개발/스펙트럼 라이브러리 구축	DDA	참조 라이브러리 구축에 용이합니다.
샘플 양이 적은 탐색적 연구	DDA	실험 절차가 간단하고 초기 비용이 낮습니다.

4. 바이오텍 파크 바이오테크놀로지의 해결책

인산화 단백질체학 연구에서,바이오텍 파크 바이오테크놀로지DDA와 DIA 두 가지 전략의 장점을 통합하여 다양한 기술 서비스 솔루션을 제공합니다:

• DDA를 활용하여 인산화 스펙트럼 라이브러리를 구축합니다.

• DIA 고처리량 수집을 결합하여 대규모 인산화 정량을 실현합니다.

• 최신 AI 알고리즘(DIA-NN, Spectronaut 등)을 사용하여 라이브러리 프리 DIA 분석을 지원합니다.

• 인산화 수정 농축, 정량 및 경로 분석 원스톱 서비스를 제공합니다.

바이테크 파크 생명공학의 DIA 분석 플랫폼은 고해상도 Orbitrap과 자체 최적화된 샘플 준비 과정을 기반으로 하여 단일 실험에서 10,000개 이상의 인산화 부위를 식별할 수 있으며, 신호 경로 연구, 약물 표적 스크리닝 및 임상 바이오마커 탐색 등의 분야에 널리 사용됩니다.

DIA와 DDA는 인산화 단백질 체학에서 각각의 장점이 있으며, 어떤 전략을 선택할지는 연구 목표, 샘플 수, 실험 예산 및 데이터 분석 능력을 종합적으로 판단하여야 합니다. 신호 경로 조절 메커니즘을 깊이 탐구하거나, 키나아제 활동을 동적으로 모니터링하며 인산화 바이오마커 연구를 진행하려는 연구자들에게 DIA는 더욱 효율적이고, 재현 가능하며, 확장하기 쉬운 이상적인 선택이 되고 있습니다.바이테크 파크 생명공학에서는 인산화 단백질 체학에 대한 포괄적인 DIA 및 DDA 데이터 수집 및 분석 솔루션을 제공하여 고객이 수정 부위 발굴에서 기능 메커니즘 해석에 이르기까지 전체 연구 과정을 실행할 수 있도록 지원합니다. 서비스 절차 및 프로젝트 사례에 대한 추가 정보가 필요하시면 언제든지 저희 기술 팀에 문의해 주세요.