蛋白質(zhì)組學(xué)(Proteomics)是研究細(xì)胞、組織或生物體中蛋白質(zhì)組成、定位、變化及其相互作用規(guī)律的科學(xué)，包括對(duì)蛋白質(zhì)表達(dá)模式和蛋白質(zhì)組功能模式的研究。蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展對(duì)尋找疾病的診斷標(biāo)志、篩選藥物靶點(diǎn)、毒理學(xué)研究等有重要意義，也因此被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究。
定量蛋白質(zhì)組學(xué)
近年來(lái)隨著蛋白質(zhì)組學(xué)的迅速發(fā)展，其相應(yīng)的方法學(xué)研究也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，一系列新技術(shù)融入了蛋白質(zhì)組學(xué)研究中，極大地促進(jìn)了這門學(xué)科的發(fā)展。常用的定量蛋白質(zhì)組學(xué)的研究方法有DIGE（Difference gel electrophoresis）、SILAC(Stable Isotope Labeling with Amino Acids in Cell Cultures)、SWATH（Sequential Windowed Acquisition of all Theoretical fragment ions）和iTRAQ（isobaric tags for relative and absolute quantitation）。其中，iTRAQ技術(shù)與串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)相結(jié)合，能夠高通量地尋找不同蛋白質(zhì)組的差異蛋白并且準(zhǔn)確進(jìn)行相對(duì)或絕對(duì)定量，目前在蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域已得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。下面我們一起來(lái)了解一下iTRAQ技術(shù)的方方面面。
1、技術(shù)簡(jiǎn)介
iTRAQ（isobaric tags for relative and absolute quantitation）技術(shù)是由AB SCIEX公司研發(fā)的一種體外同重同位素標(biāo)記的相對(duì)與絕對(duì)定量技術(shù)，利用多種同位素試劑標(biāo)記蛋白多肽N末端和賴氨酸側(cè)鏈基團(tuán)，經(jīng)高精度質(zhì)譜儀串聯(lián)分析，可同時(shí)比較多達(dá)8種樣品之間的蛋白表達(dá)量，是近年來(lái)定量蛋白質(zhì)組學(xué)中應(yīng)用廣泛的高通量篩選技術(shù)。
2、技術(shù)特點(diǎn)
- 自動(dòng)化程度高：液質(zhì)連用，自動(dòng)化操作，分析速度快，分離效果好；
- 靈敏度高：分級(jí)分離，降低樣品復(fù)雜度，檢測(cè)出較低豐度蛋白；
- 高通量：可同時(shí)對(duì)8樣本（iTRAQ)或10樣本(TMT)進(jìn)行分析，特別適用于采用多種處理方式或來(lái)自多個(gè)處理時(shí)間的樣本的差異蛋白分析；
- 結(jié)果可靠準(zhǔn)確：定性與定量同步進(jìn)行，同時(shí)得出鑒定和定量結(jié)果，重復(fù)樣品間的蛋白表達(dá)量相關(guān)性高。
3、適用范圍
- 藥物作用靶點(diǎn)研究
- 疾病標(biāo)志物篩選
- 植物脅迫/抗逆研究
- 作用機(jī)制研究
- 物種蛋白質(zhì)草圖構(gòu)建
4、文獻(xiàn)解讀
1）題目：Exome-wide analysis identifies three low-frequency missense variants associated with pancreatic cancer risk in Chinese populations
期刊：Nature Communications
影響因子：12.353
合作技術(shù)：磷酸化iTRAQ
胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）是最致命的人類癌癥之一，在世界范圍內(nèi)，PDAC的發(fā)病率逐年增加，5年生存率僅為5%，在可治愈階段的預(yù)防或早期診斷仍然非常困難。目前對(duì)于PDAC的種系編碼變異尚未得到系統(tǒng)的研究，因此，增加對(duì)PDAC易感性的其他低頻或罕見(jiàn)變異的鑒定將有助于加深對(duì)該疾病病因的理解。
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2）題目：Tumor endothelial cell-derived cadherin-2 promotes angiogenesis and has prognostic significance for lung adenocarcinoma
期刊：Molecular Cancer
影響因子：10.679
主要技術(shù)：iTRAQ-MS、IHC免疫組化、Transwell檢測(cè)遷移、WB檢測(cè)
肺癌是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，嚴(yán)重威脅著人類的生命和健康。1971年，F(xiàn)olkman等提出了腫瘤生長(zhǎng)依賴于血管生成的假說(shuō)，當(dāng)腫瘤直徑達(dá)到一定大小時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)“血管生成開(kāi)關(guān)”，促進(jìn)新的血管生成，以保證腫瘤生長(zhǎng)的血供需求。腫瘤血管生成是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，受多種血管生成因子的調(diào)控。因此，抑制血管生成過(guò)程中關(guān)鍵步驟，阻斷腫瘤血管生成，成為近年來(lái)肺癌治療的新策略。
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3）題目：Identification of Ribosomal Protein S4, Y-Linked 1 as a cyclosporin A plus corticosteroid resistance gene
期刊：Journal of Autoimmunity
影響因子：7.543
主要技術(shù)：轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組學(xué)(iTRAQ)、慢病毒、雙熒光素酶
皮質(zhì)類固醇(CS)聯(lián)合環(huán)孢素A (CsA)被廣泛用于治療自身免疫性疾病、自身炎癥性疾病和移植排斥反應(yīng)。然而，一些患者對(duì)聯(lián)合治療方案沒(méi)有反應(yīng)或產(chǎn)生耐藥性。在Vogt-Koyanagi-Harada (VKH)疾病模型中，通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)(RNA-seq)、蛋白質(zhì)組學(xué)(iTRAQ)體外檢測(cè)等一系列實(shí)驗(yàn)，以篩選和驗(yàn)證潛在的耐藥分子。
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我們的實(shí)驗(yàn)直播已順利進(jìn)行七期，衷心感謝各位老師的支持和參與，下周二（2020年9月15日）晚上八點(diǎn)，我們迎來(lái)了第一季金開(kāi)瑞實(shí)驗(yàn)直播收官之作-《蛋白質(zhì)組學(xué)iTRAQ定量之樣品標(biāo)記及LC-MSMS》，期待再次與大家在金開(kāi)瑞直播間一起探討學(xué)習(xí)！
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