蛋白质组学+代谢组学

对生物体内所有蛋白质、代谢物为对象,研究细胞、组织或生物体蛋白质、代谢组成及其变化规律

iTRAQ/TMT定量蛋白组

1、iTRAQ

简介

         iTRAQ (isobaric tags for relative and absolute quantitation) 是一种多肽体外标记技术,该技术采用4种或8种同位素编码的标签,可与氨基酸 N 端及侧链的伯胺基团发生反应进行标记,然后进行串联质谱分析,可同时比较4种或8种不同样品中蛋白质的相对含量,是近年来常用的高通量筛选技术。
         iTRAQ 标记试剂在结构上包括3个化学基团,分别是报告基团、平衡基团和反应基团。不同样本的同一肽段被标记后表现为相同的质荷比,在一级质谱检测中表现为同一个质谱峰。此质谱峰在二级质谱检测中,不同的报告基团被释放,产生质量不同的报告离子,根据报告离子的丰度可获得样本间相同肽段的定量信息。

技术优势

         1. 通量高:一次实验即可对数千种蛋白进行定量分析,并且最多可同时对 8 份样本进行定量分析,通量远胜于传统的双向电泳;
         2. 结果可靠:蛋白分析的灵敏度,特异性及重复性远高于双向电泳,并且定性与定量分析同步完成,确定结果准确性定性;
         3. 覆盖广泛:鉴定与定量分析样本中表达的所有已知蛋白,包括高分子量蛋白、酸碱性蛋白、膜蛋白和不溶性蛋白等;
         4. 支持关联分析:综合上游转录组等实验数据,提供多组学关联分析。

2、TMT

简介

         TMT(Tandem Mass Tag)与 iTRAQ 一样,也是一种多肽体外标记技术。该技术采用 6 种或 10 种同位素标签标记蛋白多肽 N 末端或赖氨酸侧链基团,通过串联质谱分析,可灵活比较最多 10 种不同样本中蛋白质的相对含量和绝对含量。
         TMT 与 iTRAQ 标记的原理基本一致,TMT 标记试剂在标记肽段样本后,报告基团和平衡基团的平衡分子量都为229,不同同位素标记的同一多肽在第一级质谱检测中分子量完全相同。而在串联质谱(MS/MS)中,同重元素标记肽段的报告基团、平衡基团和肽反应基团之间的连接键断裂,平衡基团中性丢失,不同同位素标签的同一肽段产生不同的质荷比的峰。因此,根据波峰的高度和面积,可获得样品间相同肽段的定量信息。有研究表明【1】:TMT定量蛋白组优于iTRAQ定量蛋白组,TMT定量鉴定会得到最多的蛋白数量,并且TMT标记更敏感,噪音信号水平更低。

技术优势

         1. 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。
         2. 通量高: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。
         3. 分析效率高: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。

3、技术流程

4、部分结果展示

GO富集分析图
KEGG富集分析图

         参考文献:【1】Sandberg A, Branca RM, Lehtiö J, Forshed J. Quantitative accuracy in mass spectrometry based proteomics of complex samples: the impact of labeling and precursor interference. J Proteomics. 2014