iTRAQ法分析增龄雌性小鼠肝蛋白组学变化

目的 研究增龄雌性小鼠肝蛋白组学变化,寻找增龄相关核心差异蛋白,基于蛋白质组学探讨增龄机理,为衰老机制的研究提供分子靶位.方法 使用同位素标记的相对与绝对定量(iTRAQ法)、LC-MS及生物信息学分析12月龄、3月龄雌性小鼠间差异蛋白.结果 两组对比鉴定到差异蛋白数369个,其中182个表现为上调,187个表现为下调...     

iTRAQ多重化学标记串联质谱技术在比较蛋白质组学中的应用

研究不同生理和病理条件下细胞内蛋白质的含量和状态变化是比较蛋白质组学的核心内容。要揭示上述动态过程往往需要进行多个样品的同步比较分析。近年来,在体内和体外同位素标记基础上,用多维液相色谱分离多肽,进而用串联质谱进行相对定量的分析方法已成为高通量比较蛋白质组研究的主要手段之一。该文就目前唯一一种可以进行四重蛋白质样品同步比较的iTRAQ标记-串联质谱分析技术进行综述。     

稳定同位素化学标记结合质谱技术在定量蛋白质组学中的应用

传统的蛋白质组定量策略主要是通过双向凝胶电泳来进行相对定量。由于该方法不能对相对分子质量极高或极低、等电点极酸或极碱和含量低的蛋白质以及膜蛋白质等进行有效分离和检测,所以已不能适应目前蛋白质组研究深入发展的需要。近年来,定量蛋白质组学的发展主要是以同位素亲和标签试剂为代表的、以质谱检测为核心的稳定同位素化学标记方法。稳定同位素化学标记结合质谱技术,使定量蛋白质组的分析更趋简单、准确和快速,具有良好的发展前景。本文对稳定同位素化学标记结合质谱技术在定量蛋白质组学中的研究进展进行了评述。     

定量蛋白质组学分析链霉素耐药和敏感结核分枝杆菌临床分离株

[目的]发现结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)链霉素耐药相关的潜在菌体蛋白.[方法]以结核分枝杆菌临床分离链霉素敏感株01105和结核分枝杆菌H37Rv为对照,采用iTRAQ技术和生物信息学鉴定并相对定量结核分枝杆菌临床分离链霉素耐药株01108菌体蛋白,并通过WEGO功能注释聚类分析01108菌株差异表达蛋白的细胞组分、分子功能和生物进程.[结果]01108菌株分别与01105菌株和H37Rv菌株比较差异表达蛋白为194个和146个,01108菌株与01105菌株和H37Rv比较均差异表达蛋白121个(共同差异表达蛋白).差异表达蛋白理论相对分子量和等电点分布广泛,其生物进程主要参与中间代谢、呼吸作用和脂质代谢,分子功能主要为催化活性功能和结合功能.共同差异表达蛋白:7个核糖体蛋白(Rv2785c,Rv0056,Rv0641,Rv0652,Rv0701,Rv1630和Rv2442c)在01108菌株中表达下调;7个蛋白在01108菌株中显著差异表达(上调大于1.20倍或下调小于0.55倍),分别为巯基过氧化物酶(Rv1932)、酰基载体蛋白脱氢酶(Rv0824c)、30S核糖体蛋白S15 (Rv2785c)、丙酮酸脱氢酶E2部分(Rv2215)、双组份转录调控蛋白(Rv3133c)以及假定未知蛋白(Rv2466c和Rv2626c).[结论]iTRAQ发现了链霉素耐药结核分枝杆菌相对于链霉素敏感结核分枝杆菌和H37Rv共同差异表达蛋白,为进一步探讨结核分枝杆菌链霉素耐药机制奠定了基础.     

细胞培养稳定同位素标记技术在蛋白质组学中的应用与进展

细胞培养稳定同位素标记技术（SILAC）是在细胞培养过程中,利用稳定同位素标记的氨基酸结合质谱技术,对蛋白表达进行定量分析的一种新技术。它不仅可以对蛋白质进行定性分析,还可通过质谱图上一对轻-重稳定同位素峰的比例来反映对应蛋白在不同状态下的表达水平,实现对蛋白质的精确定量。SILAC结合质谱技术在定量蛋白质组学中发挥了巨大的作用,其应用范围从细胞系扩展到亚细胞器、组织与动物整体水平,具体的应用策略也在不断完善发展。我们总结评述了SILAC技术在差异表达蛋白质组、蛋白质翻译后修饰、药物蛋白质组和蛋白质相互作用等方面的应用与进展。     

iTRAQ技术在真菌研究中的应用进展

iTRAQ技术是一种新的、功能强大的、可以最多同时比较8种不同样品中蛋白质相对或绝对含量的蛋白质组学方法,结合多维液相色谱和串联质谱分析,iTRAQ技术已成为差异蛋白质组学定量研究的主要工具之一。而真菌的致病作用是多种蛋白质共同参与的真菌?宿主相互作用的复杂过程,因此整体、定量地分析真菌致病过程中的差异表达蛋白质谱,对于研究真菌的致病机制具有重要作用。该文重点就iTRAQ技术在真菌研究中的应用进展进行综述。     

蛋白质组学技术在网络药理学中的应用

蛋白质组学发展至今已日趋成熟,在生物医药相关领域研究中的应用显著增加,与之相关的样品制备技术、蛋白定量方法及先进的质谱仪器也得到了快速发展。网络药理学是近年来提出的新药发现新策略,是药理学的新兴分支学科,它从整体的角度探索药物与疾病的关联性,发现药物靶标,指导新药研发。将蛋白质组学技术应用于网络药理学研究,能使研究人员系统地预测和解释药物的作用,加速药物靶点的确认,从而设计多靶点药物或药物组合。综述了蛋白质组学技术的新近研究进展,并简单概述了其在网络药理学中的应用。     

iTRAQ结合2D LC-MS/MS技术在草菇不同生长发育时期蛋白质组分析中的应用

【目的】旨在采用iTRAQ标记结合二维液相色谱串联质谱技术对草菇不同生长发育阶段的差异蛋白质组进行研究。【方法】首先将提取的草菇不同生长阶段蛋白样品进行SDS-PAGE分析,其次将经二维液相色谱串联质谱技术获取的串联质谱数据通过MASCOT软件搜库,之后对鉴定蛋白质数据进行了主成分分析(Principal componentanalysis,PCA)、层次聚类(Hierarchy clustering)分析、K-均值(K-means)聚类和GeneOntology(GO)注释分析。【结果】试验结果显示,共计获得2 335个不同肽段,鉴定到1 039个蛋白质,其中1 030个蛋白质具有定量信息。在子实体阶段中显著上调蛋白质64个,下调蛋白质150个。生物信息学分析表明,iTRAQ标记技术结合二维液相色谱串联质谱可对不同生长发育时期的草菇蛋白样品进行有效地分离和鉴定。【结论】这一研究结果为深入研究草菇乃至其他大型担子菌子实体形成和发育的分子机制提供借鉴。     

基于iTRAQ技术分析五倍子作用白念珠菌后的差异蛋白表达

为了探讨五倍子抗白念珠菌的作用机制,提取4 μg/mL五倍子提取液作用后的白念珠菌（SC5314）总蛋白,采用同位素标记相对和绝对定量（isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ）蛋白质组学技术、液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）技术分析和鉴定差异表达的蛋白质,并对差异表达蛋白进行生物信息学分析。经LC-MS/MS鉴定出3 721种蛋白质,其中,差异表达蛋白104种,包括57种表达上调蛋白和47种表达下调蛋白。通过生物信息学分析发现,上述差异蛋白参与了氧化还原反应、过氧化氢分解代谢以及能量代谢等生物学过程。研究表明,五倍子抗白念珠菌的作用机制可能是通过抑制氧化磷酸化,进而影响菌体能量代谢和物质生成,最终导致细胞结构与功能的改变。     

18O标记法在定量蛋白质组学中的应用

基于质谱技术去识别和检测蛋白质表达差异是一个热点,有助于生物过程和体系的分子机制的研究。近年来各种基于质谱技术的定量蛋白质组学研究方法发展较快,相对其他方法而言,18O标记法是一种较为理想、相对容易实现并且在不断完善的体外标记方法,最近在定量蛋白质组学研究中应用较多。现对18O标记法原理、特点以及技术方法的优化和应用进展进行综述。     

草菇子实体不同成熟阶段的比较蛋白质组学分析

采用iTRAQ标记结合二维液相色谱串联质谱技术对草菇不同成熟阶段的差异蛋白质组进行研究。首先将提取的草菇不同成熟阶段蛋白样品进行SDS-PAGE分析,其次将经二维液相色谱串联质谱技术获取的串联质谱数据通过MASCOT软件搜库,之后对鉴定蛋白质数据进行了KEGG代谢通路分析。试验共计获得2 335个不同肽段, 鉴定到1 039个蛋白质,其中1 030个蛋白质具有定量信息。与蛋形期相比,在伸长期和成熟期阶段显著上调蛋白质85个,下调蛋白质103个。KEGG代谢通路分析结果显示,草菇不同成熟阶段中的68个差异蛋白质可定位于4种伞菌目模式真菌（灰盖鬼伞、双色蜡蘑、可可丛枝病菌和裂褶菌）的45个不同生物代谢途径,全景展示出草菇成熟阶段差异表达蛋白质定位的代谢网络。结果表明,iTRAQ标记技术结合二维液相色谱串联质谱可对不同生长发育时期的草菇蛋白样品进行有效地分离和鉴定。     

iTRAQ标记技术与差异蛋白质组学的生物标志物研究

结合多维液相色谱和串联质谱分析,iTRAQ技术已成为差异蛋白质组学定量研究的主要工具之一。而寻找和发现区别于正常生理状态下的疾病特异表达蛋白质,有利于阐明疾病的发病机理,对疾病的预防、诊断、预后和疗效监测具有重要作用,并有助于用作新靶点来开发临床治疗药物。本文重点就该技术在医学领域中进行差异蛋白质组分析并寻找标记蛋白质的研究进行综述。     

Isobaric protein and peptide quantification: perspectives and issues

An important challenge for proteomics is the ability to compare protein levels across biological samples. Since their introduction, isotopic and isobaric peptide labeling have played an important role in relative quantitative comparisons of proteomes. One important drawback of most of the isotopic-labeling techniques is an increase in sample complexity. This problem was successfully addressed with the construction of isobaric labeling strategies, such as isobaric tag for relative and absolute quantification (iTRAQ), tandem mass tagging, the cleavable isobaric affinity tag, dimethylated leucines and isobaric peptide termini labeling. Furthermore, numerous applications for multiplexing using iTRAQ and tandem mass tagging have been reported.     

Mass spectrometry–based relative quantification of proteins in precatalytic and catalytically active spliceosomes by metabolic labeling (SILAC), chemical labeling (iTRAQ), and label-free spectral count

The spliceosome undergoes major changes in protein and RNA composition during pre-mRNA splicing. Knowing the proteins—and their respective quantities—at each spliceosomal assembly stage is critical for understanding the molecular mechanisms and regulation of splicing. Here, we applied three independent mass spectrometry (MS)–based approaches for quantification of these proteins: (1) metabolic labeling by SILAC, (2) chemical labeling by iTRAQ, and (3) label-free spectral count for quantification of the protein composition of the human spliceosomal precatalytic B and catalytic C complexes. In total we were able to quantify 157 proteins by at least two of the three approaches. Our quantification shows that only a very small subset of spliceosomal proteins (the U5 and U2 Sm proteins, a subset of U5 snRNP-specific proteins, and the U2 snRNP-specific proteins U2A′ and U2B′′) remains unaltered upon transition from the B to the C complex. The MS-based quantification approaches classify the majority of proteins as dynamically associated specifically with the B or the C complex. In terms of experimental procedure and the methodical aspect of this work, we show that metabolically labeled spliceosomes are functionally active in terms of their assembly and splicing kinetics and can be utilized for quantitative studies. Moreover, we obtain consistent quantification results from all three methods, including the relatively straightforward and inexpensive label-free spectral count technique.     

高精度相对和绝对定量的等量异位标签在定量蛋白质组学研究中的新进展

蛋白质组学逐渐从定性研究转向定量研究。在定量蛋白质组学技术中,相对和绝对定量的等量异位标签(Isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)是应用最广泛的技术之一,具有通量高、稳定性强及不受样品来源制约等优点,几乎可以对任意样品进行标记,而且可以同时对多达8个样品进行定量分析,有效地提高了通量。iTRAQ技术不断改进,其定量准确性显著提高,适用的平台越来越多,为微生物、动物、植物、生物医学领域蛋白质及其翻译后修饰组研究创造了条件。文中综述了高精度iTRAQ技术在定量蛋白质组学研究中的最新发展及其应用。     

同位素标记相对和绝对定量蛋白组技术研究进展

近年来定量蛋白组学技术迅速发展,目前常用的有双向荧光差异凝胶电泳、同位素亲和标记、15N同位素标记、同位素标记相对和绝对定量和细胞培养条件下稳定同位素标记技术等。同位素标记相对和绝对定量技术以其高通量、高灵敏度、高重复性、高动态检测限和能对各种复杂样品进行相对和绝对定量研究等优势而备受研究者青睐,目前已发展到在同一实验中分析8组样品,增加了实验设计的灵活性。我们就同位素标记相对和绝对定量技术在定量蛋白组史中的地位作用、研究策略,以及在病毒致病机制研究和医药临床相关问题中的应用做简要综述。