同位素标记相对和绝对定量技术研究进展

定量蛋白质组学是蛋白质研究的前沿学科。目前常用的定量蛋白质组学研究技术有荧光差异凝胶电泳（DIGE）、同位素亲和标记（ICAT）等。同位素标记相对和绝对定量（iTRAQ）技术是近年来最新开发的一种新的蛋白质组学定量研究技术。结合非凝胶串联质谱技术,该技术可对复杂样本、细胞器、细胞裂解液等样本进行相对和绝对定量研究,具有较好的定量效果、较高的重复性,并可对多达四种不同样本同时进行定量分析。本文对 iTRAQ 技术的原理、实验方法及应用进展进行了综述。     

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。     

一种结合生物医学知识的蛋白质组非标记定量分析方法及其应用

基于质谱的非标记定量方法能够对复杂蛋白质组进行规模化分析,同时,在定量分析的基础上理解和解释蛋白质组的功能和相互作用关系更有意义.这需要建立一种有效的兼容定量和定性分析结果的方法.针对这一需求,本文首先借鉴了NSAF(normalized spectral abundance factor)算法采用肽段计数对蛋白质组数据进行定量,进一步结合共享肽对该方法进行优化.以此为基础,通过g:Profiler获取海量蛋白质组的功能注释信息,在定量分析的过程中,同步实现了对蛋白质组数据的功能性分析.本文选择来自人心脏、小鼠心脏、小鼠肝脏的三组线粒体蛋白质组数据对该方法进行验证,按照功能性分析将三组数据划分为若干功能组或信号通路,并进行相关性、功能聚类以及电子传递链分析.结果表明,结合共享肽的优化算法克服了对低丰度蛋白质的错误估计,提高了非标记定量的准确性.同时,结合生物医学知识的分析方法解释了蛋白质组的功能和相互作用关系,为差异比较蛋白质组学、疾病蛋白质组学以及功能蛋白质组学等组学研究提供了新的方法.     

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。     

基于电感耦合等离子体质谱的蛋白质定量技术研究进展

综述了ICP-MS法应用于蛋白质定量技术方面的研究进展.蛋白质定量研究已成为蛋白质组学研究领域的热点,它是解析生物体蛋白质功能的重要途径.基于同位素标记和生物质谱分析技术是蛋白质定量最常用的方法之一,近年来,随着质谱技术的发展,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术成为元素测量的重要手段,这使其在蛋白质定量中具一定的应用前景.     

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。     

植物蛋白质组学研究若干重要进展

植物蛋白质组学近年来正从定性向精确定量蛋白质组学的方向发展。国际上近两年发表的约160篇研究论文报道了利用不断改进的双向电泳结合生物质谱技术、多维蛋白质鉴定技术,以及包括双向荧光差异凝胶电泳、幅N体内代谢标记、同位素标记的亲和标签、同位素标记相对和绝对定量等在内的第2代蛋白质组学技术,对植物组织（器官）与细胞器、植物发育过程和植物响应环境胁迫的蛋白质组特征,以及植物蛋白质翻译后修饰和蛋白质相互作用等方面的研究成果。该文对上述报道进行总结,综述了2007年以来植物蛋白质组学若干重要问题研究的新进展。     

植物蛋白质组学研究若干重要进展

植物蛋白质组学近年来正从定性向精确定量蛋白质组学的方向发展。国际上近两年发表的约160篇研究论文报道了利用不断改进的双向电泳结合生物质谱技术、多维蛋白质鉴定技术, 以及包括双向荧光差异凝胶电泳、15N体内代谢标记、同位素标记的亲和标签、同位素标记相对和绝对定量等在内的第2代蛋白质组学技术, 对植物组织(器官)与细胞器、植物发育过程和植物响应环境胁迫的蛋白质组特征, 以及植物蛋白质翻译后修饰和蛋白质相互作用等方面的研究成果。该文对上述报道进行总结, 综述了2007年以来植物蛋白质组学若干重要问题研究的新进展。     

定量蛋白质组学中的同位素标记技术

定量蛋白质组学的目的是对复杂的混合体系中所有的蛋白质进行鉴定,并对蛋白质的量及量的变化进行准确的测定,是当前系统生物科学研究的重要内容。近年来,由于质谱技术和生物信息学的进步,定量蛋白质组学在分析蛋白质组或亚蛋白质组方面已取得了令人瞩目的成就,但其最显著的成就应该归功于稳定同位素标记技术的应用。该技术使用针对某一类蛋白具有特异性的化学探针来标记目的蛋白质或肽段,同时化学探针要求含有用以精确定量的稳定同位素信号。在此基础上,实现了对表达的蛋白质差异和翻译后修饰的蛋白质差异进行精确定量分析。综述了在定量蛋白质组学中使用的各种同位素标记技术及其应用。     

基于质谱的植物蛋白质组学研究方法

基于质谱的植物蛋白质组学研究方法,从定性和定量蛋白质组学两个方向进行了归纳总结,并对近年来出现的靶向蛋白质组学、DIA/SWATH技术、化学蛋白质组学,以及多组学联合分析等蛋白质组学研究的新技术、新方法和新应用进行了综述。     

定量蛋白质组学研究技术

随着蛋白质组研究的深入发展,人们已不满足对一个混合体系中蛋白质进行定性和简单定量分析,要求更加准确的定量分析。为此,有人提出了“定量蛋白质组学”概念。目前,应用于定量蛋白质学的研究技术主要有：蛋白质荧光染色技术,同位素标记技术,同位素亲和标签技术,蛋白质芯片技术。     

蛋白质组研究新前沿：定量蛋白质组学

在过去几年里,蛋白质组研究取得了令人鼓舞的进展,2DE-MS途径的自动化,多维色谱整合串联质谱的使用,弥补了一些用双向凝胶电泳分离蛋白质的技术缺陷;从稳定同位素标记到ICAT战略的提出,为准确定量在细胞或组织中发挥重要调节功能的低丰度蛋白质提供了一个较为理想的方法。同时,蛋白质芯片技术的不断发展,也极大的丰富了定量蛋白质组学的研究。就定量蛋白质组学及其相关技术研究进展作一简要综述。     

生物质谱与蛋白质组学

蛋白质组学是后基因组学时代最受关注的研究领域之一,其核心的鉴定技术——生物质谱近年来在仪器设计以及鉴定通量、分辨率和灵敏度等各方面均有质的飞跃,促进了蛋白质表达谱作图、定量蛋白质组分析、亚细胞器蛋白质组作图、蛋白质翻译后修饰以及蛋白质相互作用等蛋白质组研究各个领域的飞速发展。本综述了生物质谱技术的最新进展,及其在蛋白质组学研究中的应用。     

定量蛋白质组同位素标记技术及应用

定量蛋白质组学是对蛋白质组进行精确的定量和鉴定的学科,突破了传统蛋白质组研究集中于对蛋白质的分离和鉴定,着重于定性定量解析细胞蛋白质的动态变化信息,更真实地反映了细胞功能、过程机制等综合信息。以同位素为内标的质谱分析新技术的提出,显示出可同时自动鉴定和精确定量的能力,代表了目前定量蛋白质组研究的主要发展方向。对近年来定量蛋白质组学同位素标记技术和应用研究所取得的重要进展以及最新的发展动态进行了综述。     

定量蛋白质组学无标记定量方法的研究进展

依靠质谱技术的蛋白质组学快速发展,寻求速度快、重复性好以及准确度高的定量方法是该领域的一项艰巨任务,定量蛋白质组学分支领域应运而生．其中,无标记定量方法以其样品制备简单、耗材费用低廉以及结果数据分析便捷等优点渐露锋芒．无标记定量方法通常分为信号强度法和谱图计数法两大类．本文在这两种无标记定量方法计算原理的基础上,针对各种常用的无标记定量方法及最新进展做一个较为全面的介绍,并将详细讨论两类方法的异同点,以及目前蛋白质组学中无标记定量方法所面临的主要挑战,希望能为这一领域的研究人员在选择无标记定量方法时提供一个合理的参考．     

同位素稀释法在绝对定量蛋白质组中的研究进展

绝对定量蛋白质组是指基于蛋白质组学方法对细胞、组织或体液中的蛋白质进行绝对量或浓度测定．目前,常用的绝对定量方法主要有基于同位素稀释法的蛋白质组学绝对定量方法和基于质谱数据统计分析的非标记方法．基于同位素稀释法的绝对定量方法是用已知量的同位素标记物对与其混合的样本蛋白质浓度进行测定．常见的同位素标记物包括：由AQUA法、QconCAT法产生的特异性水解肽段,由PSAQ法、Absolute SILAC法产生的标记蛋白和由PrESTs-SILAC法产生的蛋白抗原表位标签．由于同位素稀释法可以对蛋白质进行准确和精确定量,对于临床疾病的诊断和治疗具有明显的现实意义．本文对同位素稀释法在绝对定量蛋白质组中的研究进展及其优缺点和最新应用进行了评述．     

蛋白质组学研究中的新技术

随着后基因组时代的到来,蛋白质组研究日益受到密切关注。蛋白质组学的发展需要有先进的技术平台作支撑。除了蛋白质组研究中的三大核心技术-双向电泳、质谱和生物信息学技术,近几年又不断涌现出许多新技术。本文对同位素标记亲和标签、酵母双杂交、多维色谱—质谱联用等新技术作一概述。     

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。     

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。     

选择反应监测技术在蛋白质组学研究中的应用

基于三重四极杆质谱仪的选择反应监测(SRM)技术是一种根据已有信息或理论信息靶向进行质谱信号采集的技术,具有高选择性、高重复性、高灵敏度、宽动态范围等特点,已被广泛应用于蛋白质组学研究,用于生物样本中蛋白质的绝对定量分析.本文对SRM技术的特点、发展过程、在蛋白质组学中的应用现状以及发展前景进行了概述.