蛋白质组学

蛋白质组泛指一个生物体内或者组织、器官内全部得蛋白质。

蛋白质组学（proteomics）。蛋白质组学依赖于质谱。

质谱

质谱（Mass Spectrometry, MS）

HPLC-MS、LC/ESI-MS

HPLC：高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography）

ESI：点喷雾离子源（Electron Spray Ionization），是一种离子化的方法

“-”代表串联

质谱仪

质谱仪的种类很多，但是基本结构相同，分为样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器和数据分析系统。

定性

蛋白质定性分析通常是指利用质谱法进行蛋白质鉴定和序列分析。蛋白质定性分析分为top-down分析和bottom-up分析两种策略。目前，bottom-up分析策略被更广泛的应用于蛋白质定性分析工作。

Bottom-Up（自底向上）和Top-Down（自顶向下）两种策略“自底向上”策略是指通过分析由蛋白质酶解生成的肽段来鉴定蛋白质。当应用该策略来分析蛋白质组混合物时，因其类似于基因组测序的鸟枪法，所以又被称为鸟枪法蛋白质组学（Shot-gun Proteomics)。“自顶向下”策略直接鉴定完整蛋白质，在翻译后修饰和蛋白质同素异构体鉴定方面有一些潜在的优势。可是该策略的缺陷是蛋白质在气相中分离、电离及碎裂都十分困难。而鸟枪法蛋白质组学由于将蛋白质酶解成肽段，使其在气相中更容易被分离、电离和碎裂。

定量

蛋白质定量分析：确定样品中总蛋白含量，或者某种单一蛋白成分的含量。

如果我们想比较两组样品中蛋白质的表达差异，可以选取合适的蛋白质组学技术对样品进行相对定量分析，也就是所谓的定量蛋白质组学（Quantitative Proteomics）。定量蛋白质组是蛋白质组学研究的重点，通过定量蛋白质组学技术可以研究蛋白质相互作用、不同样品间差异蛋白的筛选和机制探讨（比如正常组vs基因敲除组细胞等）、药物作用靶点的筛选和验证，以及疾病生物标志物的筛选等。

标记定量

非标记定量

Thermo公司

体外标记技术

6重 10重同位素标签，与肽段的氨基发生共价结合反应，可实现同时对6个/10个不同样品中蛋白质的定性和定量分析。

如果我们想弄清楚某些样品中的蛋白质组成或者蛋白质上的翻译后修饰（PTM）位点，可以通过蛋白质组学技术对样品进行鉴定分析。

TMTTM（tandem mass tags）是由Thermo公司开发的一种体外标记技术，广泛用于差异表达蛋白质分析研究中。该技术采用6重或10重同位素标签，与太短的氨基发生共价结合反应，可实现同时对6个/10个不同样品中蛋白质的定性和定量分析。

TMTTM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。反应基团特异与肽段的氨基发生共价结合反应，将TMTTM试剂连接到肽段上。在一级图谱中，不同样品的来源于同一个蛋白质的同一个肽段由于被连接上总质量相同的完整TMTTM试剂而表现为一个峰。但在碰撞室内，平衡基团会发生中性丢失，而报告基团则会产生相应的报告离子。这些报告离子的强度就代表了相应样品蛋白质/肽段的强度，实现了对6/10个不同样品的同时定量。

TMTTM技术优点：

非标记定量

非标记定量（Label-free quantification, LFQ）即不需要对样品进行任何标记操作，直接分别对每个样品进行样品处理和质谱检测，得到每个样品各自的质谱数据后一起进行分析得到蛋白的定量信息。