定量蛋白组学技术
串联质谱标签定量蛋白质组学
串联质谱标签定量蛋白质组学质谱标签定量蛋白质组学是一种重要的蛋白质分析方法，可以用于研究蛋白质的表达和翻译调控等生物学过程。
它通过在蛋白质样品中引入标记物，以及质谱技术的高灵敏度和高分辨率，能够实现对大规模蛋白质的准确定量和鉴定，为生物学研究提供了重要的工具和方法。
质谱标签定量蛋白质组学的基本原理是在蛋白质样品中引入化学标记物，将不同样品的蛋白质标记成不同的同位素形式，然后通过质谱仪进行分析和定量。
常用的标记物包括稳定同位素、发光标记物和捕获反应标记物等。
其中，最常用的是稳定同位素标记法，它通过将样品中的天然同位素替换为稳定同位素，如使用氘代水、15N氨基酸或13C葡萄糖来标记蛋白质样品。
质谱标签定量蛋白质组学的分析流程包括样品制备、质谱分析和数据分析。
样品制备是整个分析过程中的关键环节，包括蛋白质提取、消化、标记和纯化等步骤。
在实验设计中，不同样品通常采用不同的标记物，以便在质谱中区分和定量。
质谱分析主要涉及质谱仪的操作和参数设置，根据实验的需要选择合适的质谱仪和模式，如液相色谱-质谱联用(LC-MS)、筛选质谱(MS)和串联质谱(MS/MS)等。
数据分析是整个实验的最后一步，通过质谱数据的比较和计算，可以获得不同样品之间蛋白质表达水平的定量结果。
质谱标签定量蛋白质组学在生物学研究中有广泛的应用。
首先，它可以用于发现和鉴定不同生理状态下的蛋白质差异表达，如疾病诊断和治疗的候选蛋白质标记物。
通过对正常和病态样品进行比较分析，可以发现潜在的病理生理过程中的关键蛋白质变化，为疾病的早期诊断和治疗提供参考。
其次，质谱标签定量蛋白质组学可以用于研究蛋白质的翻译调控机制和信号转导网络。
通过对不同发育阶段或刺激条件下的蛋白质组进行定量分析，可以识别出调控蛋白质的变化趋势和关键信号通路，有助于揭示蛋白质功能和调控的分子机制。
再次，质谱标签定量蛋白质组学还可以用于研究蛋白质相互作用和代谢途径的调控。
通过标记蛋白质及其调控因子或互作蛋白质，可以跟踪它们在代谢途径中的变化，识别出关键调控节点，为生物学途径的研究和物质转运等提供了新的方法。
定量蛋白质组学和靶向蛋白质组学
定量蛋白质组学和靶向蛋白质组学定量蛋白质组学和靶向蛋白质组学是生物科学中重要的研究领域，它们帮助我们更深入地了解蛋白质在生物体内的功能和调控机制。
在这篇文章中，我们将介绍这两个领域的基本概念、研究方法和应用。
定量蛋白质组学是研究蛋白质组中蛋白质的表达水平和相对丰度的方法。
通过比较不同条件下蛋白质的表达差异，我们可以了解到蛋白质在生物体内的功能和调控机制。
定量蛋白质组学通常使用质谱技术，如液相色谱质谱法（LC-MS/MS），来对蛋白质进行定量分析。
这项技术可以同时鉴定和定量成千上万种蛋白质，从而提供全面的蛋白质组信息。
靶向蛋白质组学是研究特定蛋白质或蛋白质家族的表达、结构和功能的方法。
与定量蛋白质组学相比，靶向蛋白质组学更加注重深入研究某些特定蛋白质在生物体内的作用机制。
靶向蛋白质组学通常使用特定的抗体或亲和剂来选择性地富集和检测目标蛋白质。
这种方法可以帮助我们了解特定蛋白质的功能、调控和相互作用网络。
定量蛋白质组学和靶向蛋白质组学在许多生物学研究领域中都有广泛的应用。
比如，它们可以用于研究疾病的发生机制和诊断标志物的发现。
通过比较疾病组织和正常组织中的蛋白质表达差异，我们可以找到与疾病相关的蛋白质，并开发相应的治疗方法。
此外，定量蛋白质组学和靶向蛋白质组学还可以应用于药物研发和药物靶点的鉴定。
通过研究药物与特定蛋白质的相互作用，我们可以更好地理解药物的作用机制和效果。
定量蛋白质组学和靶向蛋白质组学是生物科学中重要的研究领域，它们帮助我们深入了解蛋白质的功能和调控机制。
通过定量蛋白质组学和靶向蛋白质组学的研究，我们可以揭示生物体内复杂的蛋白质相互作用网络，并为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。
这些研究为我们更好地认识生命的奥秘提供了重要的工具和手段。
定量蛋白质组学
定量蛋白质组学五种常用蛋白质组学定量分析方法对比。
百泰派克生物科技汇总介绍了五种常见定量蛋白质组学分析方法的优势和特点。
SWATH-MS数据可重复性研究。
SWATH在不同实验室间可重复性的研究。
这个研究统计了全世界11个不同的实验室中使用SWATH鉴定的数据重复度情况。
iTRAQ/TMT标签结构以及相对定量原理详解。
通过标记多组不同样品，iTRAQ和TMT能够同时比对正常组织样品和肿瘤组织样品的蛋白水平差异，以及精准检测肿瘤在发展的不同阶段的蛋白水平变化。
蛋白质定量技术及其在临床研究中的应用。
百泰派克采用高通量质谱平台提供蛋白质定量服务，包括定量蛋白质组学，蛋白质定量技术及其他蛋白质组学相关的服务。
百泰派克生物科技独立仪器分析平台，拥有多年蛋白质定量经验，竭诚为您服务。
蛋白组分析中dda和prm。
DDA和PRM是质谱不同的数据采集模式。
DDA主要用于非靶向蛋白质组学的研究，PRM则用于靶向蛋白质组学的研究。
百泰派克生物科技提供基于质谱的DDA、MRM/PRM和DIA蛋白质组学分析服务。
iTRAQ定量蛋白质组学。
iTRAQ蛋白质组学即iTRAQ定量蛋白质组学，是一种标记定量蛋白质组学，指利用iTRAQ标记技术和质谱技术对蛋白质组进行定量。
百泰派克生物科技提供基于质谱的iTRAQ定量蛋白质组学分析服务。
蛋白互作定量检测。
蛋白互作定量检测指对相互作用的蛋白质进行定量。
百泰派克生物科技提供基于质谱的SILAC与免疫共沉淀质谱联用的蛋白互作定量分析服务，可同时实现互作蛋白质组的定性和定量。
DIA蛋白质组学样品处理步骤。
DIA蛋白质组学指利用DIA技术（如SWATH）对样品中的蛋白质组进行检测分析。
百泰派克生物科技提供基于质谱的DIA蛋白质组学分析服务和蛋白质样品制备服务。
功能蛋白质组学。
功能蛋白质组学是蛋白质组学的一部分，其主要目的是研究蛋白质的功能和生命活动的分子机制。
百泰派克生物科技提供基于质谱的功能蛋白质组学分析服务。
SILAC定量蛋白质组学
将SILAC技术应用于更多生物学问题研究中，如药物筛选、 疾病机制研究等。
智能化与自动化
开发基于人工智能和机器学习的SILAC数据分析方法和自动 化实验流程，提高实验效率和数据分析的智能化水平。
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SILAC定量蛋白质组学研 究案例
案例一：肿瘤蛋白质组学研究
总结词
通过SILAC技术，对肿瘤细胞系进行蛋白质组学分析，发现与肿瘤发生、发展相关的关键蛋白质。
对分离后的蛋白质进行质谱分 析，比较标记和非标记蛋白质 的相对丰度。
细胞培养
将细胞培养在含有稳定同位素 标记的氨基酸的培养基中，使 细胞合成标记的蛋白质。
蛋白质分离
通过凝胶电泳或色谱技术将蛋 白质进行分离。
数据分析
对质谱数据进行处理和分析， 得出蛋白质的相对定量结果。
SILAC的优势与局限性
优势
SILAC技术具有高灵敏度、高准确性 和高重复性，适用于大规模蛋白质组 学研究，能够同时对多个蛋白质进行 定量分析。
互作验证
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互作动力学
SILAC技术可以用于验证已知的 蛋白质相互作用，以及发现新的 相互作用。
此外，SILAC技术还可以用于研 究蛋白质相互作用的动态变化， 有助于深入了解细胞生理过程。
蛋白质修饰研究
修饰鉴定
利用SILAC技术可以鉴定出蛋白质的修饰，如磷酸化、糖 基化、乙酰化等。
01
修饰定量
详细描述
SILAC技术用于标记肿瘤细胞系中的蛋白质，通过比较正常细胞和肿瘤细胞的蛋白质表达谱，发现差 异表达的蛋白质，进而研究这些蛋白质在肿瘤发生、发展中的作用。
案例二：神经科学蛋白质组学研究
总结词
应用SILAC技术分析神经细胞蛋白质组， 揭示神经细胞功能和信号转导机制。
乙酰化修饰定量蛋白质组学-含案例
乙酰化修饰非标定量技术原理
技术原理
乙ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化修饰非标定量技术优势
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乙酰化修饰实验流程。 1：收集不同组别的样本并分别提取蛋白质； 2：蛋白质经过还原，封闭后用胰蛋白酶酶切； 3：各组样本肽段进行纯化； 4：各组样本的肽段分别用乙酰化抗体试剂进行富集，并RP分离馏分； 5： Q-Exactive 质谱检测，定性及定量分析； 6：流程化生物信息分析及个性化设计生物信息服务
乙酰化非标定量详细实验步骤
蛋白质定量 可以采用Bradford方法及其他方法定量初步 定量取各组样本的蛋白质进行SDS-PAGE电泳，考染定量，根据每个涌道染色情况微调蛋白浓度，保证后续实验中每组样本的蛋白量相同。
乙酰化非标定量详细实验步骤
酶切，富集
每组样本（各5mg）分别加入-20℃预冷的丙酮（丙酮：样品体积比=6：1），颠倒混匀，-20℃沉淀30min~4h 12000rpm 离心15分钟，弃上清，用lysis buffer充分混悬溶解样品； 加入还原试剂2μL，混匀，60 ℃反应1h； 加入半胱氨酸封闭试剂1μL,室温处理10分钟； 按照酶：蛋白质=1：100的比例加入trypsin酶,37℃酶解过夜（16h）； 收集肽段，纯化，真空冷冻干燥。 乙酰化抗体富集 RP分离 质谱检测
蛋白质样品制备
样品及实验预判
酶解
乙酰化抗体富集
RP分解
质谱分析
软件分析
定性定量蛋白质组学结果
统计学、生物信息分析
乙酰化修饰实验流程
小鼠的肌肉样本：乙酰化修饰实验（4例样本：A、B、C、D） 1: 提取各组蛋白质，定量并用胰酶酶切； 2. 各组肽段纯化，并用乙酰化修饰抗体进行富集； 3. RP分离和质谱分析. 4: 不同样本中乙酰化修饰的差异表达可通过二级质谱中峰面积确定 5. 根据该肽段的二级质谱峰图，结合数据库检索，得到蛋白的定性及定量信息。
蛋白质组学定量分析的方法
蛋白质组学定量分析的方法蛋白质组学定量分析是对细胞或组织中的蛋白质进行定量分析的一种方法。
它是研究蛋白质组学的重要手段之一，可以揭示蛋白质的表达差异、功能变化以及相关的生物学过程和疾病机制。
目前，蛋白质组学定量分析的方法主要包括质谱定量法和定量免疫学方法。
质谱定量法是蛋白质组学定量分析的主要方法之一。
它基于质谱技术和同位素标记原理，使用质谱仪对样品中的蛋白质进行定量分析。
目前常用的质谱定量方法包括多重反应监测（MRM）、定量蛋白质鉴定（iTRAQ）和标记蛋白质鉴定（TMT）等。
多重反应监测（MRM）是一种常用的质谱定量分析方法。
它利用质谱仪中的三重四极杆（triple quadrupole）进行分析。
首先，确定待测蛋白质的肽段序列，然后合成同位素标记的肽段标准品作为内标。
接下来，使用质谱仪对待测蛋白质和内标进行质谱分析，测量待测蛋白质和内标的特定肽段的质荷比和峰面积。
最后，通过内标的峰面积和待测蛋白质的峰面积进行定量计算，得到待测蛋白质的表达量。
定量蛋白质鉴定（iTRAQ）是一种基于同位素标记的质谱定量方法。
在iTRAQ 实验中，待测组织或细胞培养基中的蛋白质经过胰蛋白酶消化后，将消化产物用不同的同位素标记。
这些标记反应产物有不同的质量，通过质谱分析可以得到有关各组分的数量比。
通过比较标记反应产物的相对丰度，可以定量分析待测蛋白质的表达差异。
标记蛋白质鉴定（TMT）是一种与iTRAQ类似的同位素标记质谱定量方法。
TMT 实验中，多个待测样品用不同的同位素标记，然后将这些样品混合在一起通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）进行分析。
通过质谱分析可以得到不同样品中蛋白质的相对表达量和差异表达蛋白质的鉴定。
定量免疫学方法也是蛋白质组学定量分析的重要方法之一。
相比于质谱定量法，定量免疫学方法具有高灵敏度、高特异性和高通量等优点。
常用的定量免疫学方法包括酶联免疫吸附实验（ELISA）、西方印迹（Western blotting）和流式细胞术（flow cytometry）等。
标记定量蛋白质组学
标记定量蛋白质组学
标记定量蛋白质组学是一种用于分析生物样本中蛋白质表达水平的技术。
它通过使用稳定同位素标记的氨基酸来对蛋白质进行标记，然后利用质谱技术对标记的蛋白质进行定量分析。
标记定量蛋白质组学的基本原理是利用稳定同位素标记的氨基酸（如 13C、15N 等）来替换蛋白质中的某些氨基酸。
这些稳定同位素标记的氨基酸在生物体内代谢过程中不会发生明显的化学变化，因此可以用来追踪和定量蛋白质的表达水平。
在实验过程中，将不同处理条件下的生物样本分别用稳定同位素标记的氨基酸进行培养，使蛋白质中的某些氨基酸被标记。
然后将这些样本混合在一起进行蛋白质提取和质谱分析。
在质谱分析过程中，标记的氨基酸会产生不同的质量数，通过比较不同质量数的蛋白质丰度，可以定量分析不同处理条件下蛋白质的表达水平差异。
标记定量蛋白质组学技术具有高灵敏度、高准确性和高通量等优点，可以同时定量分析大量蛋白质，并且可以检测到低丰度的蛋白质。
它已经被广泛应用于生物医学研究、药物研发、生物技术等领域。
TMT标记定量蛋白质组学
广州辉骏生物科技有限公司TMT标记定量蛋白质组学一、技术概述TMT™（Tandem Mass Tag™）技术是由美国Thermo Scientific公司研发的一种多肽体外标记技术。
该技术采用10种同位素的标签，标记多肽的氨基基团，经过LC-MS/MS分析，可同时比较10组不同样品中蛋白质的相对含量。
TMT技术是常用的差异蛋白质组学技术，在疾病标记物筛选、药物作用靶点、动植物抗病/抗胁迫机制、动植物发育分化机理等领域都有广泛应用。
二、技术原理TMT试剂由三部分组成：质量报告基团、质量标准化基团和氨基反应基团。
质量报告基团有10种不同的分子量，质量标准化基团也10有种不同的分子量，与不同的报告基团搭配，能保证被标记的不同来源的同一肽段在一级质谱中具有相同的质荷比；氨基反应基团能与肽段N端及赖氨酸侧链氨基发生共价连接使肽段连上标记。
一级质谱中，任何一种TMT试剂标记的不同样品中的同一肽段表现出相同的质荷比；二级质谱中，可切割键（箭头所指）断裂释放出TMT报告离子，在质谱低质量区产生了10个TMT报告离子峰，其强度反应了该肽段在不同样品中的相对表达量信息，另外二级质谱中的肽段碎片离子峰质荷比反应了该肽段的序列信息；这些质谱原始数据经过数据库检索，可得到蛋白质的定性和相对定量信息。
三、技术优势1.灵敏度高：低丰度蛋白也能检测出；2. 适用范围广：几乎可对任何物种的各类蛋白质进行分离鉴定；3. 高通量：能同时对10组样本中包含的蛋白进行鉴定及表达差异分析；4. 高效：液相色谱与串联质谱连用，自动化操作，分析速度快，分离效果好。
四、技术流程蛋白样本制备——胰酶酶解——TMT标记——肽段混合——LC-MS/MS检测——数据库检索——数据分析广州辉骏生物科技有限公司。
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定量蛋白质组学技术摘要：定量蛋白质组学可以解析蛋白的表达水平，从而寻找差异蛋白，对一些疾病的早期诊断有辅助作用。
定量蛋白质组学技术的发展是此事业的重点，现今主要致力于凝胶电泳和同位素标记质谱的定量技术发展，而新兴的无标记定量技术也占有一定的地位。
基于各种技术的优缺点，人们根据所做的实验特点选择适合自己的定量方法，或者将几种方法结合进行互补，以求可以得到更准确的结果。
关键词：定量蛋白质组学；电泳；同位素标记；互补在阿尔兹海默症研究中，寻找差异表达蛋白可以帮助早期诊断，而寻找差异表达蛋白需要对蛋白进行定性和定量分析，对定性的蛋白进行定量分析可以解析蛋白的表达水平，从而提供了辅助诊断的依据。
随着研究的需求，蛋白定量分析已经发展为一门学科，可以把一个基因组表达的全部蛋白质或一个复杂的混合体系所有的蛋白质进行精确的定量和鉴定。
现今的定量蛋白质组学技术主要有两种，一是基于凝胶，二是基于质谱[1]。
基于凝胶的定量蛋白质技术中，最经典的是双向电泳，第一向按蛋白质的等电点进行分离，第二向则按蛋白质的分子量分离。
双向电泳最早应用于E.coli的蛋白定量，分离出1000个蛋白左右[2]。
双向电泳之所以称之为经典，是因它拥有诸多优势，一是应用的范围广，适合用于各类材料；二是成本较低廉，无论是分析少量的样本，还是分析大量的样本，都比较经济可行；三是出现的早，人们习惯使用且经验足；四是跟上时代的发展，自身在不断的优化，等等。
其中双向电泳的优化是让人们对双向电泳热爱的重点，早期有PH梯度的优化（载体两性电解质pH梯度和固相pH梯度等）、染色法的优化（考马斯亮蓝、银染、负染和荧光法）；后期预制胶的优化；缓冲液的优化，例如2011年，Domenico等[3]用含有4.5％碘乙酰胺代替缓冲液中的二硫苏糖醇；有结合的优化，特别是与新兴的生物信息学结合，体现出诸多优势，慢慢成为人们的关注重点[4]。
双向电泳中的荧光染色法因其更高的动力学范围和灵敏性，又被另称为双向差异凝胶电泳，最早是由UenlueM等[5]使用的。
双向差异凝胶电泳使用半胱氨酸来标记样品，并与多重荧光分析结合，可以同时在同一块胶上分离不同荧光标记的样品，提高了重复性和灵敏度，同时可以满足高通量的蛋白质分析。
另外，在双向差异凝胶电泳技术中，每个蛋白点都有它自己的内标，并且软件全自动根据每个蛋白点的内标对其表达量进行校准。
双向差异凝胶电泳基于自身的优点，很有发展前景，荧光染料和相应扫描仪的成本太高，限制了它的广泛使用，这也是其它染色法仍被使用的重要原因。
其它方法也有自身的优缺点，考马斯亮蓝染色法的操作过程简单，而且无毒，但是染色时间长；银染法的成本较低，灵敏度也高，但是银染过程中会发生醛类的特异反应，给后续的实验带来少许困难；负染法中有增敏步骤，可以提高灵敏度，但是由于染色后的蛋白斑点颜色太浅，手动切割蛋白质斑点有一些困难，若用自动切胶机，确实可以解决问题，又会提高实验成本。
基于每种染色的优缺点，人们会根据样品的种类和资金等因素选择合适的方法。
另一种定量蛋白质技术是基于质谱的技术，比较常用的是同位素编码的亲和标签（ICAT）。
同位素编码的亲和标签是对蛋白质进行同位素标记，ICAT试剂的羰基基团能够特异性地与半胱氨酸侧链反应，使这些蛋白在分离时具有相同的特性，随后与质谱串联，根据质量的差异进行区分，并进行定量。
这种方法最早是由Gygi[6]发明的。
这种方法有大量的优点，一是样品之间可以互为内部参照标准；二是烷基化反应高度特异；三是解决溶解问题，可以对膜蛋白进行定量；四是对低丰度的蛋白的定量较好，等等。
但是，存在一个特别重要的缺点，就是对不含半胱氨酸的蛋白质无法分析。
为了使同位素编码的亲和标签技术有更广泛的使用，不少人在这上面花费了大量时间，改进此技术，例如固相同位素标记亲和标签技术、可裂解同位素标记亲和标签技术和同位素标记相对定量和绝对定量技术等等。
其中同位素标记相对定量和绝对定量技术（iTRAQ）是一种新且强的技术，与氨基酸N端及赖氨酸侧链连接[7]，在质谱中，由于平衡基因的存在，标记的蛋白表现出相同的质荷比，随后失去平衡基因，不同的蛋白被分离且定量。
它作为一种强大的定量技术，拥有大量的优点，一是一次可以分析8个样本；二是与质谱串联，提高了灵敏度、降低了检测限；三是分析时间短。
但是，一个较大的缺点是成本高。
凝胶电泳是根据蛋白点的光密度值来进行差异定量，同位素标记是比较同种蛋白经同位素标记的串联质谱峰面积来进行差异定量。
这两种技术虽然常用，但是样品的处理很费时，因此，人们为了解决这个问题，开发了无标记的质谱定量方法——Label-free，这种方法只需分析大规模鉴定蛋白时所产生的质谱数据，用蛋白相应肽段的质谱数据就可进行定量[8]。
作为两种新兴的技术iTRAQ和Label-free，虽然有一些缺点，却很大的发展前景，人们做了大量的对比实验来对这两种技术作进一步的研究，试图可以找到突破口，进一步提升技术水平。
2009年，Brozek等[9]对革兰氏阳性菌进行研究，发现Label-free的检测速度更快和需要的蛋白量较少。
2012年，Wang等[10]对莱茵衣藻进行研究，发现Label-free的灵敏度较高，但是精确度较低。
通过对比实验人们得到一些改进想法，例如；Maciej等[11]合成双标记肽（18O和丹磺酰基）来进行定量。
虽然在不断开发新技术，但是，依旧没有出现可以完败所有定量技术的新技术，多种定量技术依旧被人们使用着，人们根据所做的实验特点选择适合自己的定量方法，或者将几种方法结合进行互补，以求可以得到更准确的结果。
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