단백질체학에서 상대적 및 절대적인 정량의 중요성이 급증하면서 다양한 정량 기술의 발전이 눈에 띄고 있다. 최근 활발하게 연구되고 있는 것으로, Isotope-Coded Affinity Tags(ICAT)과 Amine-Reactive Isobaric Tags(iTRAQ), Absolute Protein Quantitati on(AQUA) 및 Stable-Isotope Labeling by Amino Acid in Cell Culture(SILAC)과 같은 기술이 있다. 하지만, 단백질과 단백질 이성질체를 정확하게 구별한 상대정량은 복잡한 peptide를 분석한다는 목적과 유사하다. iTRAQ은 MS/MS 데이터에서 저 분자량인 Reporter 그룹을 근거로 8개 이상의 시료에서 Peptide의 정성 분석과 상대적인 정량분석을 동시에 제공하는 기술이다. Linear Ion Trap을 이용한 LC-MS/MS는 Bottom-Up실험에서 높은 감도로 인해 단백질 규명하는데 있어 이미 많은 연구자들에 의해 그 성능이 입증되었으며, 또한 MS³나 Pulsed-Q Dissociation(PQD)방법은 저 분자량의 iTRAQ Reporter 그룹으로 정량하는 데 이용되어 왔다.

LTQ Orbitrap XL은 Collision Cell에서 Higher Energy Collision Dissociation(HCD)방식으로 Fragmentation을 시킨다. HCD를 작동하면 이온들은 C-Trap을 지나 질소로 채워진 Collision Cell로 가속화되어 이동한다. Collision Cell에서 Fragmentation된 이온들은 다시 C-Trap을 거쳐 Orbitrap Mass Analyzer에서 검출된다. 이 Fragmentation 기술은 Triple Quadrupole에서 얻을 수 있는 스펙트럼과 같이 저 분자량의 이온들을 포함한 Fragmentation Patterns을 제시한다. 이미 Mann, M과 그 동료들은 HCD기술을 이용하여 Peptide 이온을 효과적으로 서열화 시키는 것을 증명했다. (Olsen, J.V., Macek, B., Lange, O., Makarov, A., Horning, S., and Mann, M.(2007) Higher-energy C-trap dissociation for peptide modification analysis. Nature Methods 4(9), 709-12.) 또한 HCD는 de novo Sequencing하는데 유용하며, 아울러 풍부한 Fragmentation과 Low Mass Cut-Off 현상이 없어 폭 넓은 m/z 영역에서 검출이 가능하다. 따라서, iTRAQ을 붙인 peptide들의 서열과 정량분석을 하는데 막강한 기술을 제공하고 있다. 특히 iTRAQ Reporter 이온 검출과 복잡한 단백질에서 Peptide를 규명하고 동시에 정량 분석을 하는데 있어 HCD를 이용한 LTQ Orbitrap XL은 고정확도, 고감도, 고분해능 등의 최신 기술력을 선보이고 있으며, 이미 세계의 저명한 학자들의 논문에서 검증되고 있다.

LTQ Orbitrap XL에서 HCD를 이용하여 iTRAQ을 붙인 Peptide들의 상대 정량을 위한 실험적인 조건을 최상화 시키는 것이 첫 번째 목표다.
앞서 포괄적인 연구로, 동일한 샘플을 준비하여 QSTAR Elite와 LTQ Orbitrap XL의 성능을 비교해 보았다. 이 연구는 네 가지의 iTRAQ Reagent를 붙인 Peptide를 LTQ Orbitrap XL (앞으로 LTQ Orbitrap으로 표기하겠음)과 QSTAR Elite (Applied Biosystems, Foster City, CA, 앞으로 QqTOF으로 표기하겠음)를 이용하여 정량적인 단백질체학 실험결과를 비교하였다. 본 연구에서는 단백질 서열의 획득과 정량적 정밀도와 정확도를 평가할 때, QqTOF의 느린 Scanning과 저감도의 단점으로 인해 결과가 차이나는 것을 방지하기 위해 상대적으로 높은 농도의 간단한 Peptide 혼합물을 선택하고 의도적으로 제한한 Dynamic Range내에서 실험을 수행하였다. LTQ Orbitrap은 San Jose, CA.에 Thermo Fisher Scientific Lab에서 실험하였고, QqTOF는 Thermo와 무관한 제 3의 랩에서 실험하였다. 본 실험은 최상의 수준 높은 결과를 획득하기 위해 SCIEX®사에서 제공하는 인증서를 가지고 있는 숙달된 실험자에 의해 실험을 수행하였다.