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简述定量蛋白质组学技术

2020-02-20 16:50阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/5103183000

定量蛋白质组（quantitative proteomics）是把一个基因组所表达的全部蛋白或者是一个复杂体系所有的全部蛋白进行鉴定和定量的方法。蛋白质组丰度的动态变化对各种生命过程都有重要影响。例如在许多疾病的发生和发展进程中，常常伴随着某些蛋白质的表达异常。
定量蛋白质组学技术发展至今，传统的基于双向电泳的2D和2D-DIGE技术正在逐渐被基于NanoLC-MS/MS的液质联用技术取代；后者需要的样品量更少（25ug蛋白），灵敏度更高（ng级），通量也更高（一次分析可以鉴定和定量超过5000种蛋白）。定量蛋白质组学常见技术如iTRAQ/TMT
pan >、Label Free、DIA/SWATCH三类定量方法，百泰派克均可为您提供服务。在这里我们给大家简要介绍一下这三种定量蛋白质组学方法：

iTRAQ/TMT同位素标记定量蛋白质组
iTRAQ(Isobaric Tag for Relative Absolute Quantitation)和TMT(Tandem Mass Tags)技术分别由美国AB Sciex公司和Thermo Fisher公司研发的多肽体外标记定量技术。该技术采用多个（2-10）稳定同位素标签，特异性标记多肽的氨基基团进行串联质谱分析，能够同时比较多达10种不同样本中蛋白质的相对含量，可用于研究不同病理条件下或者不同发育阶段的组织样品中蛋白质表达水平的差异。

分析原理
iTRAQ/TMT标签包括三部分，如下图：
1. 报告基团（reporter group）：指示蛋白样品丰度水平。
2. 平衡基团（balance group）：平衡报告基团的质量差，使等重标签重量一致，保证标记的同一肽段m/z相同。
3. 肽反应基团（amine-specific reactive group)：能与肽段N端及赖氨酸侧链氨基发生共价连接，从而标记上肽段。
简述定量蛋白质组学技术
来自不同样品的同一肽段经iTRAQ/TMT试剂标记后具有相同的质量数，并在一级质谱检测（MS1）中表现为同一个质谱峰。当此质谱峰被选定进行碎裂后，在二级质谱检测（MS2）中，不同的报告基团被释放，它们各自的质谱峰的信号强弱，代表着来源于不同样品的该肽段及其所对应的蛋白的表达量的高低。结合数据库对比分析，可获得不同样品间相同肽段的定量信息。
实验流程
简述定量蛋白质组学技术 技术优势
Ÿ 高通量定量蛋白分析：可以同时分析10个样品；特别适用于采用多种处理方式或来自多个处理时间的样本的差异蛋白分析。
Ÿ 体外标记，适用于分析组织，细胞，血液等多种样品。
Ÿ 质谱分析灵敏度高，可检测较低丰度蛋白，大范围比较蛋白相对丰度。
Ÿ 可与富集磷酸化等修饰肽段的方法联用，更准确研究翻译后修饰变化。

Label free非标记定量蛋白质组
蛋白质非标记定量技术（Label Free）是通过液质联用技术对蛋白质酶解肽段进行质谱分析，无需使用昂贵的稳定同位素标签做内部标准，只需分析大规模鉴定蛋白质时所产生的质谱数据，比较不同样品中相应肽段的信号强度，从而对肽段对应的蛋白质进行相对定量。

实验流程
简述定量蛋白质组学技术

技术特点
Ÿ 不需要标记处理，操作简单，成本低、实验周期短。
Ÿ 可以做任意样本的总蛋白质差异定量，样品类型不受限制。
Ÿ 适合于大样本量的定量比较。
DIA/SWATH定量蛋白质组
传统的蛋白组定量方法，通常用于处理样品数量较少的项目，因为这三种方法采用的是DDA（ data-dependent acquisition）的质谱数据采集方法，对于大批量样品或者多批次实验的重现性不好。而生物标志物筛选、药物筛选、系统生物学和个性医疗的发展，大批量样品（通常是指大于50个）的检测方法逐渐成熟。SWATH或者DIA（data-independent acquisition）采集数据方法，是一项区别于DDA采集的全新的、全息式的质谱技术。它将扫描区间内所有的肽段母离子经过超高速扫描并进行二级碎裂，使用二级碎片离子进行蛋白相对/绝对定量，从而获得完整的肽段信息，大大提高了定量的可重现性。
实验原理
对于复杂样品定量分析的主要问题往往来自于样品本身高丰度蛋白的干扰，从而难以鉴定到低丰度蛋白。许多DDA(Data Dependent Acquisition)质谱鉴定方法，都是在MS级别鉴定肽段，优先筛选MS信号强的肽段进行二级碎裂，因此低丰度的肽段不易被选择进行二级分析。而SWATH/DIA则是对样品中的所有分子无差别地进行分析，并一次性将所有肽段的MS，MS/MS数据进行储存，以保证不遗漏任何可能重要的数据。总的来说，SWATH/DIA极大地提高了定量分析的可信度，并能够高效测定复杂样品中丰度极低的蛋白分子。
简述定量蛋白质组学技术
实验流程
简述定量蛋白质组学技术
技术特点
• 定量鉴定复杂的样品中所有分子，包括低丰度蛋白和肽段
• 定量准确度高：定量准确度与MRM技术相当
• 通量大：一次实验可定量检测到2000种以上蛋白
• 完整全面信息存储，能够存储MS，MS/MS每个峰值的数据，同一样本无需进行重复检测
• 无需像MRM技术需要提前调试样品测定方法

百泰派克DIA/SWATH定量蛋白质组服务优势
北京百泰派克生物专注于质谱分析服务，为客户提供优质的定量蛋白质组学服务：
Ÿ 完善的仪器平台：采用Thermo Fisher公司的Q Exactive、Q Exactive HF、 Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，能提供不同通量要求的检测。
Ÿ 强大的技术团队：团队人员都是经验丰富的蛋白组相关专业人员，可以为客户提供整体的项目方案设计和技术指导；
Ÿ 丰富的样品处理经验：从常规的动植物细胞、组织、体液、菌液，到外泌体、脑脊液、唾液、软骨组织、花粉等都有涉及。
Ÿ 强大的数据分析能力：除了基本的聚类、GO/KEGG注释和富集、蛋白相互作用分析，还可以根据客户的需求进行多组学联合等个性化定制分析。
Ÿ 贴心的售后服务：对于客户的技术问题都会及时回复，同时对于客户需要的特定图表格式都可以进行修改。

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