來源:ChemicalBook
背景[1-5]定量蛋白質組學服務是一種用於確定樣品中蛋白質含量的分析化學技術服務。蛋白質鑑定的方法與一般(定性)蛋白質組學中使用的方法相同,但把量化作為附加維度。定量蛋白質組學不是僅僅提供在某個樣品中鑑定的蛋白質列表,而是產生關於兩個生物樣品之間的生理差異的信息。
例如,該方法可用於比較來自健康和患病患者的樣品。定量蛋白質組學主要通過二維凝膠電泳進行(2-DE)或質譜(MS)。然而,最近開發的定量斑點印跡(QDB)分析方法能夠以高通量形式測量樣品中單個蛋白質的絕對量和相對量,從而為蛋白質組學研究開闢了新的方向。與需要MS進行下游蛋白質鑑定的2-DE相比,MS技術不僅可以識別蛋白種類還可以量化構成變化。
胞內蛋白質組丰度的動態變化對各種生命過程有重要影響。例如在許多疾病的發生和發展進程中,常常伴隨着某些蛋白質的表達異常。目前定量蛋白質組學技術主要分為標記(label)策略和非標記的(label free)定量策略,其中標記策略又分為體內標記(如SILAC、15N標記),以及體外標記(如iTRAQ、TMT標記)。
傳統的基於2D雙向凝膠電泳分離的蛋白質組通常可以鑑定出約1000種蛋白,對全蛋白質組的覆蓋僅在5~10%左右,遠遠不能滿足高通量定量蛋白質表達譜分析的要求。定量蛋白質組學服務結合精細的樣品製備與超高分辨率、高靈敏度的液相色譜-質譜聯用技術,可在細胞與組織類樣品中鑑定直至超過10000個蛋白,對全蛋白質組的覆蓋>60%。結合生物信息學分析,可以為客户構建高通量蛋白質定量表達譜。
應用[6][7][8]1.生物醫學應用
定量蛋白質組學在醫學領域具有獨特的應用,特別是在藥物和生物標誌物發現領域。定量蛋白質組學可以標記不同蛋白質的複雜性質和定量分析,比更多傳統方法(蛋白質印跡和ELISA)對蛋白質結構的差異以及翻譯後修飾更敏感,因此可以量化對蛋白質的不同修飾。
2.藥物發現定量蛋白質組學在蛋白質靶標鑑定,蛋白質靶標驗證和藥物發現的毒性分析中具有重大作用。新藥物的發現可被用於研究蛋白質-蛋白質相互作用,以及藥物-小分子相互作用。因此,定量蛋白質組學在監測小藥物樣分子的副作用和理解一種藥物靶標相對於另一種藥物靶點的功效和治療效果方面顯示出巨大的作用。藥物發現中絕對蛋白質定量的方法是LC-MS/MS和多反應監測(MRM)。
3.單細胞蛋白質組學傳統的質譜蛋白質組學已應用於數百萬個細胞組成的大量樣品。然而,這種羣體平均測量對於異質樣品(即人體組織或癌症)中單個細胞之間差異檢測依然存在許都問題。SCoPE-MS可以量化單個哺乳動物細胞中的一千多種蛋白質,進一步的技術發展和想法可以顯着提高單細胞蛋白質組學的靈敏度和通量。
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