本检测系统介绍了蛋白组学实验的核心技术框架。文章从检测项目、检测范围、检测方法及检测仪器设备四个维度展开,详细阐述了蛋白组学研究中涉及的各类分析目标、可覆盖的生物样本类型、主流的技术策略以及关键实验设备。内容旨在为读者提供一个全面且结构化的蛋白组学实验技术概览。
核心优势
检测中心实验室配备国内外的前沿分析检测设备,检测报告获得CNAS、CMA双重认证,国际互认。
检测流程
检测项目
蛋白质鉴定:通过质谱分析获得肽段序列信息,从而确定样品中蛋白质的种类和身份。
蛋白质定量:比较不同样品(如疾病与正常)中蛋白质的表达丰度差异,分为标记和非标记定量。
翻译后修饰分析:鉴定蛋白质的磷酸化、糖基化、乙酰化等化学修饰,揭示蛋白质的功能调控机制。
蛋白质相互作用:研究蛋白质与其他生物大分子(如蛋白、核酸)之间的结合关系,构建互作网络。
亚细胞定位分析:确定蛋白质在细胞内的具体位置,如细胞核、线粒体、细胞膜等。
蛋白质结构域分析:识别蛋白质中具有特定功能的保守结构区域。
生物标志物发现:从复杂生物样本中筛选和验证与疾病诊断、预后相关的特征性蛋白质。
通路与功能富集分析:将鉴定到的蛋白质映射到已知生物学通路,阐释其参与的生物学过程。
蛋白质组从头测序:在缺乏参考基因组或蛋白质数据库的情况下,直接测定蛋白质的完整氨基酸序列。
蛋白质复合物分析:分离并鉴定天然状态下由多个蛋白质亚基组成的稳定功能复合物。
检测范围
全细胞裂解液:最常用的样本类型,包含细胞内绝大多数可溶性蛋白质,用于全局蛋白组分析。
血清/血浆:重要的临床样本,富含分泌蛋白和泄漏的组织蛋白,是疾病标志物研究的主要来源。
组织样本:如肿瘤组织、器官切片,可反映特定病理状态下的整体蛋白质表达谱。
尿液、脑脊液等体液:无创或微创获取的样本,适用于特定疾病的生物标志物筛查。
亚细胞组分:如线粒体、细胞核、外泌体等分离组分,用于研究蛋白质的局部功能。
植物与微生物样本:涵盖农作物、模式植物以及细菌、真菌等微生物的蛋白质组研究。
福尔马林固定石蜡包埋组织:临床档案样本,可实现回顾性研究,但蛋白质提取和修复难度较大。
单细胞或少量细胞:前沿技术领域,旨在揭示细胞异质性,对检测灵敏度要求极高。
蛋白质复合物或共沉淀产物:经过免疫共沉淀或亲和纯化后的特定蛋白及其互作伙伴。
酶解消化后的肽段混合物:蛋白质经过胰蛋白酶等酶切后产生的肽段,是质谱直接分析的样品形式。
检测方法
液相色谱-串联质谱法:当前主流技术,将液相色谱的分离能力与质谱的高灵敏度、高分辨率检测相结合。
二维凝胶电泳:传统方法,依据等电点和分子量分离蛋白质,结合质谱进行鉴定和定量。
数据依赖性采集:最常用的质谱数据采集模式,自动选择丰度最高的离子进行碎裂和二级扫描。
数据非依赖性采集:将质谱全扫描范围分为多个窗口,无差别地碎裂和采集所有离子,重现性好。
串联质谱标签标记:一种体外标记定量技术,使用不同质量的同位素标签标记不同样本的肽段,混合后上机。
非标记定量:基于质谱信号强度或谱图计数直接比较不同样品中肽段/蛋白质的丰度,无需化学标记。
免疫亲和富集:使用特异性抗体富集目标蛋白或其特定修饰(如磷酸化肽段),提高检测深度和特异性。
表面等离子共振技术:用于实时、无标记地检测生物分子间的相互作用动力学参数。
蛋白质芯片:将大量蛋白质或抗体固定在固相表面,用于高通量的蛋白质表达或互作筛查。
生物信息学分析:利用专业软件和数据库对海量质谱原始数据进行搜库、定量统计和功能注释。
检测仪器设备
高分辨率质谱仪:如Orbitrap系列和TOF系列,提供高精度质量数测量,是蛋白组鉴定的核心设备。
三重四极杆质谱仪:擅长目标蛋白的绝对定量分析,具有高灵敏度和特异性。
纳升液相色谱系统:用于极低流速下分离复杂肽段混合物,提高质谱检测灵敏度和峰容量。
高效液相色谱系统:用于常规流速下的样品分离、除盐或预分级。
超声波细胞破碎仪:用于高效裂解细胞和组织,释放细胞内蛋白质,同时避免过热降解。
高速离心机与超速离心机:用于样本预处理、亚细胞组分分离及沉淀收集。
酶标仪:用于快速测定蛋白质浓度(如BCA法),进行样品均一化处理。
SDS-PAGE电泳系统:用于评估蛋白质提取质量、分子量分布及进行凝胶内酶切样品制备。
自动化液体处理工作站:实现样品消化、标记、除盐等步骤的自动化,提高通量和重复性。
高性能计算服务器:存储和处理TB级别的质谱原始数据,运行复杂的生物信息学分析流程。
