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蛋白组学服务介绍

技术简介

蛋白质组学根据研究的目的不同,可将蛋白质组学分为定性蛋白质组学和定量蛋白质组学,定性蛋白质组学是通过检测肽段的质荷比、保留时间及峰谱图,与数据库进行比对,得到蛋白定性信息。而定量蛋白组学则在定性蛋白组学的基础上,增加了峰强度的检测,将同一蛋白不同肽段的峰强度、峰面积进行加和,得到蛋白的含量,该含量通常是参照某一样本的蛋白信息得到的相对含量,如果可以建立特征肽段的标准曲线则可以获得蛋白的 jué  对定量,jué对定量通常用于蛋白组结果的验证。


1、什么是蛋白质组?

蛋白质组(proteome)源于蛋白质(protein)与基因组(genome)两个词的杂合,意指在某一特定时间和空间条件下,一个细胞或一个组织基因组所表达的全部蛋白质。

2、蛋白质组研究(分离、鉴定)常用技术是什么?

蛋白质组学(Proteomics)是以蛋白质组为研究对象,利用高分辨率蛋白质分离技术和高效的蛋白质鉴定技术研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学,是系统生物学的有机组成部分。质谱(Mass Spectrometry)是当前蛋白分离、鉴定常用的技术之一。

3、4D 蛋白质组与 3D 蛋白质组学有什么不同?4D 蛋白质组学技术有哪些优势?

2019 年离子淌度分离概念的引入,使得蛋白质组学进入 4D 新时代。4D 蛋白质组学在传统 3D 保留时间(etention time)、质荷比(m/z)、离子强度(intensity)这三个维度分离基础之上增加了第四维离子淌度(mobility)的分离,重新定义了蛋白质组学的分析标准。4D Label free 建立在布鲁克的 TimsTOF Pro 上,基于双 Tims 和 PASEF 的数据采集模式,具有更高的采集速度、灵敏度和特异性,引领临床蛋白质组学在鉴定准度、鉴定深度、定量准确性、检测周期等性能上全面提升。


技术一: 定性技术

蛋白质组定性技术主要用来分析中样本有哪些种类的蛋白质。常规的技术就是 Shotgun(鸟枪法)。

Shotgun(鸟枪法)是定性鉴定蛋白质混合物中蛋白质组成常见也方便有效的方法。其原理为将样本中的蛋白质酶解成肽段后,经液相色谱分离进入质谱仪后先记录其一级信号,随后外加能量将其碎裂后再记录其二级信号。采用相应的软件还原样本中的蛋白质组信息。


技术二:定量技术

蛋白质组的定量技术通常情况下是用来分析不同样本中同一个蛋白质的表达量变化。通常来说有两大类技术路线。一类是分析前并没有明确的分析目标,希望通过大规 模筛选的方式筛出差异蛋白质为后续的分析提供基础,TMT、Lable Free、DIA 就是这 一类型的技术,这一类的技术其效果相当于芯片或者转录测序,无非结果是针对蛋白质 的。另外一种类型是针对某些目标蛋白质开展分析,PRM 是这一类型的技术,类似于 多重 Western Blot,所有的定量技术都是在定性技术 Shotgun 的基础上增加了定量模块,不同定量技术采用的定量方式不同。


仪器平台

Triple TOF 5600

Triple TOF 5600


Q-Exactive

Q-Exactive

LC-MS 质谱仪(Orbitrap Fusion™ Tribrid™)

LC-MS 质谱仪(Orbitrap Fusion™ Tribrid™)


TMT(Tandem Mass Tag) 标记定量

TMT(Tandem Mass Tag)是 Thermo Fisher Scientific 开发的一种多肽体外标记技术。通过对不同样品中的肽段采用不同通道的 TMT 试剂进行标记,然后进行 LC-MS,所有样本来源的标记肽段都一起进行分析,能够减少人为操作和实验系统不稳定造成的偏差。在经费可承受范围内,该技术是鉴定数量较多的蛋白质组分析技术。


Lable free 非标记定量

非标记定量蛋白质组学(Label Free)是近年来比较常见的一种对样本中蛋白 质进行大规模相对定量分析的分析方法,无需标记,操作简单。以液质联用系统 中质谱一级信号为基础,计算每个肽段离子的色谱峰面积,作为肽段强度的依据,从而实现样品间的相对定量。


DIA

DIA(Data independent acquisition)技术是新一代蛋白质组学分析技术,被 NatureMethods 杂志评为 2015 年值得关注的技术。与传统的 DDA 数据采集 需要记录具体的一级信号再将其碎裂成二级信号加以记录不同,DIA 数据采集过 程中将质谱整个全扫描范围分为若干个窗口,高速、循环地对每个窗口中的所有 离子进行选择、碎裂、检测,从而无遗漏、无差别地获得样本中所有离子的全部 碎片信息。这样的技术流程融合了传统蛋白质组学“鸟枪法”(shotgun)和质谱 jué对定量“金标准”选择反应监测 / 多反应监测(SRM/MRM)技术的优势和特点,其 数据采集更完整、定量更稳定、能检测到更多低丰度信号。


PRM

PRM 是针对特定关注的蛋白质进行分析能够明确该蛋白质进行定量的肽段,从而特异的监控这些肽段与其所属的二级信号,通过这定量信息来反应蛋白质的表达量信息。可以实现相对定量(作用类似于 Western Blot)也可以实现 jué 对定量(需要添加标准品,作用类似于 Elisa)。PRM 一次能检测多个甚至几十个蛋白质的表达量,通量较高,在大规模群体分析中相比 Western Blot,Elisa 能节省更多的经费成本和时间成本。


 TMT、4D Lable free、(4D)DIA 相对定量蛋白组技术怎么选?

  TMT 4D Lable free (4D)DIA
样本类型 除石蜡样本外的其他样本   除血清、血浆、石蜡样本之外的其他样本 DIA 不限样本,但如果是 4D DIA 则是除血清、血浆、石蜡样本之外的其他样本  
样本数目  6-16 例样本以内  30 个样本以内 30 个样本以上
样本需求量  ★ ★ ★★ ★
  鉴定数目  ★ ★ ★★ ★ ★(★ ★) ★ ★
  周期  ★ ★ ★★ ★ ★ ★
 “有”和“无”的显示 不能   能,且和真实倍数十分接近    能,且和真实倍数十分接近  
  能否剔除样本 不能 能    能



应用领域

蛋白组学服务介绍应用领域


技术三:修饰技术

磷酸化 TMT

磷酸化是生物体内重要的蛋白质修饰种类,与酶活性,信号传导等多种极为重要的生物过程相关。因为含量很低,磷酸化信号大规模分析前一般需要先将其富集出来。目前磷酸化肽段的富集方式有很多种,TiO2 是其中成熟的一种。磷酸化 TMT 是将 TMT 技术以及 TiO2 对磷酸化肽段的强亲和力联合起来,对磷酸化肽段进行定量分析。

磷酸化 Lable Free

磷酸化 Lable free 是将 lable free 技术以及 TiO2 对磷酸化肽段的强亲和力联 合起来,对磷酸化肽段进行定量分析,对样本的消耗量更少。

乙酰化 Lable Free 

乙酰化是一种发生在赖氨酸侧链的可逆修饰。乙酰化修饰存在的广泛性和重 要性体现在对控制细胞循环、代谢、寿命、肌动蛋白多聚化的蛋白的影响上。蛋 白乙酰化状态的调控是研究癌症和多聚谷氨酰胺疾病的关键之一,且组蛋白脱乙 酰酶(HADCs)是抗癌药发展的目标之一。但乙酰化修饰的浓度低,并且乙酰化 水平远低于磷酸化、泛素化,不易从单一的样本中鉴定到大量的乙酰化位点,所 以在鉴定前需要对乙酰化肽段进行富集,用抗乙酰化赖氨酸(Kac)的特异性抗 体可以对乙酰化肽段进行免疫沉淀,结合 Label Free 蛋白质定量方法,从而实现 乙酰化蛋白质的定性定量。 

泛素化 Lable Free 

泛素化是指泛素(一类低分子量的蛋白质)分子在一系列特殊的酶作用下,将细胞内的蛋白质分类,从中选出靶蛋白分子,并对靶蛋白进行特异性修饰的过 程,与蛋白质降解和功能调控密切相关。泛素化在蛋白质的定位、代谢、功能、调节和降解中都起着十分重要的作用,同时它也参与了细胞周期、增殖、凋亡、分化、转移、基因表达、转录调节、信号传递、损伤修复、炎症免疫等几乎一切 生命活动的调控,与肿瘤、心血管等疾病的发病密切相关。带有泛素化修饰的肽 段比例很低,其他大量存在的肽段会影响泛素化肽段质谱信号的鉴定,因此在质 谱检测前需要对泛素化肽段进行富集。Trypsin 酶切后的泛素化修饰是一个较小 的 Motif(K-GG),采用具有高亲和力的基序抗体,能够特异性富集复杂样本中 的泛素化肽段,结合 Label Free 蛋白质定量方法,实现大规模泛素化蛋白质定性 定量分析。

N- 糖基化 lable free 

糖基化是指蛋白质在酶的作用下被连接上糖链的修饰类型。细胞内超过 50% 的蛋白质都修饰有糖链。N- 糖基化是指糖链连接于天冬酰胺(Asn)残基上的糖 基化形式,参与细胞识别、免疫应答、细胞分化等 Th 命活动。N- 糖基化 Label Free 技术是利用凝集素将糖基化肽段富集出来后再切除糖链后联合 Label Free 技术进行糖肽位点以及定量分析。


产品列表

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 Olink 超敏蛋白组

【服务项目】
常规蛋白组

【服务项目】
修饰蛋白组

【服务项目】
Explore 3072 panel
微量蛋白组  4D 磷酸化修饰蛋白组  
Explore 1536 panelTMT 想对定量蛋白组 TMT 磷酸化修饰蛋白组
Explore 384 panel4D  lable free 相对定量蛋白组  
Target 96 panel
4D DIA 相对定量蛋白组  
Target 48 panel PRM 靶向蛋白组
  定制系列 Shoutgun 定性蛋白组  



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