定量蛋白质组

简介

         鉴于蛋白表达相对基因的时空调控特异性,对同一生物体受遗传因素和环境刺激条件下,蛋白组的差异变化研究显得尤为重要。定量蛋白质组学研究(差异蛋白质组)具有在整体水平上发掘和寻求潜在药物靶点,同时适用于肿瘤等复杂疾病分类、早期诊 断、阻断和治疗。蛋白质定量变化的研究思路通常分为:Top-Down和Bottom-Up。随着近代质谱精度和数据算法水平的提高,基于蛋白质组碎裂肽段然后推导所有蛋白信息的Bottom-Up方式得以快速发展。因其具备分辨率高、通量大等优势,在基础医学研究中备受青睐。

                                                         

Label Free & DIA & DDA定量蛋白质组学

技术原理

         Label Free定量蛋白质组学技术是一种不依赖来同位素标记的技术,只需要大规模鉴定蛋白质组所产生的质谱,从而通过不同样品中相应肽段的信号强度完成定量分析。
其定量原理分两种:

       1. 基于肽段峰强度(peak intensity)和峰面积(peak area)与蛋白丰度的关系
       2. 基于肽段二级质谱数(Spectra counting)与蛋白丰度的关系

                                                         

         非标记策略下的质谱数据采集通常有两种模式:数据依赖性采集(Data-dependentacquisition,DDA)和数据非依赖性采集(Data-independent acquisition,DIA)。DDA模式挑选一级谱中强度最强的20-30个离子进行二级质谱,母子离子对具备一 一对应关系;而DIA选择一定荷质比范围内全部的离子进行二级质谱碎裂,母子离子不具备一 一对应关系。

                                                         

实验流程

                                                         

技术优势

        1. 实验周期短,试剂成本耗费较低
        2. 前处理操作简单且没有引入同位素试剂,对样本的操作少,人为引入误差的风险降低
        3. 不受样品数量的限制,可同时平行比较大量样品间的蛋白质组差异
        4. 可以结合任何富集方法完成对翻译后修饰(如乙酰化、泛素化、乳酸化)的定量分析
        5. 离子信息完全且定量信息丰富

参考文献

         [1] Chandra K. Singh, Satwinderjeet Kaur, Nihal Ahmad, et al. Mechanism of anti-proliferative effects of sanguinarine in pancreatic cancer cells: A label-free quantitative proteomics approach. Cancer Research 2014, 74:4533-4533
         [2] Enzo Scifo, Agnieszka Szwajda, Maciej Lalowski, et al. Drafting the CLN3 protein interactome in SH-SY5Y human neuroblastoma cells: a label-free quantitative proteomics approach. J Proteome Res. 2013, 12(5):2101-2115
         [3] Xu D, Suenaga N, Kessler BM, et al. Novel MMP-9 substrates in cancer cells revealed by a label-free quantitative proteomics approach. Mol Cell Proteomics 2008, 7(11):2215-2228