本检测系统介绍了肽蛋白质组学实验的核心技术体系。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,详细阐述了该领域涉及的各类分析目标、应用场景、关键技术流程以及主流仪器平台,旨在为研究人员提供一份全面而实用的技术参考。
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:通过分析酶解肽段的质谱数据,与数据库比对,确定样品中蛋白质的种类和身份。
蛋白质定量分析:比较不同样品(如疾病vs健康)中蛋白质的表达丰度差异,分为标记和非标记定量。
翻译后修饰鉴定:检测蛋白质上发生的磷酸化、糖基化、乙酰化等化学修饰,揭示蛋白质功能调控机制。
蛋白相互作用分析:通过亲和纯化结合质谱技术,鉴定与目标蛋白相互作用的伴侣蛋白网络。
蛋白质从头测序:在不依赖数据库的情况下,直接利用串联质谱图推导未知蛋白质或新变体的完整氨基酸序列。
蛋白质定位与分布:结合细胞分馏技术,研究蛋白质在细胞器或亚细胞结构中的定位情况。
蛋白质复合物组成分析:解析稳定蛋白质复合物的精确组成、化学计量比及结构信息。
生物标志物发现:通过大规模比较蛋白质组,筛选与疾病诊断、预后或疗效相关的潜在标志物分子。
蛋白质组深度覆盖:旨在最大化鉴定样品中所有蛋白质,特别是低丰度蛋白,评估蛋白质组的复杂度。
蛋白质功能注释:基于鉴定和定量结果,结合生物信息学工具,对蛋白质的生物学功能、通路进行预测和注释。
检测范围
全细胞裂解液:对细胞进行裂解后获得的总蛋白质混合物,用于全局蛋白质组分析。
血清/血浆样本:重要的临床样本类型,用于寻找疾病相关的循环蛋白标志物,但高丰度蛋白去除是关键。
组织样本:来自临床或动物模型的组织,可进行整体分析或通过激光显微切割获取特定区域进行分析。
亚细胞组分:如细胞核、线粒体、内质网、外泌体等分离后的组分,用于定位特异性研究。
免疫共沉淀产物:利用抗体富集目标蛋白及其互作蛋白后的洗脱物,专门用于蛋白质相互作用研究。
磷酸化肽段富集物:使用TiO2、IMAC等方法特异性富集的带磷酸化修饰的肽段,用于磷酸化蛋白质组学。
糖基化肽段富集物:通过凝集素或化学方法富集的带有糖基化修饰的肽段,用于糖蛋白质组学研究。
培养细胞上清:分析细胞分泌到培养基中的蛋白质,研究分泌组或细胞通讯。
植物或微生物提取物:适用于农业、植物科学及微生物学领域的物种特异性蛋白质组研究。
古生物或珍贵考古样本:对微量、降解的古代样本进行蛋白质组分析,用于进化生物学和考古学研究。
检测方法
液相色谱-串联质谱法:核心方法,将复杂肽段混合物经液相色谱分离后,在线送入质谱进行序列鉴定和定量。
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前体离子进行碎裂扫描。
数据非依赖性采集:将质谱扫描窗口内的所有前体离子同时碎裂,无偏好性,重现性高,适合精准定量。
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品肽段,混合后上机分析。
稳定同位素标记氨基酸细胞培养:体内标记技术,在细胞培养时使用重标氨基酸,实现完全标记,定量准确。
非标记定量:不进行同位素标记,直接基于质谱信号强度或谱图计数进行相对定量,流程简单。
靶向蛋白质组学:利用选择反应监测或多反应监测模式,对特定目标蛋白/肽段进行高灵敏度、高重复性的绝对定量。
自上而下蛋白质组学:直接对完整蛋白质进行质谱分析,保留完整的修饰信息,用于小分子量蛋白分析。
交联质谱法:使用化学交联剂连接空间上临近的蛋白质或氨基酸,通过质谱解析蛋白质三维结构或相互作用界面。
基于质谱的免疫测定法:如SISCAPA,利用抗体富集目标肽段后进行质谱检测,兼具免疫测定的特异性质谱的准确性。
检测仪器设备
纳升液相色谱系统:采用极细内径色谱柱和低流速,大幅提高色谱分离度和质谱检测灵敏度。
高分辨轨道阱质谱仪:如Orbitrap系列,具有高分辨率、高质量精度和高灵敏度,是发现蛋白质组学的核心设备。
四极杆-飞行时间质谱仪:具备快速扫描速度和高质量精度,常用于DIA采集和翻译后修饰分析。
三重四极杆质谱仪:定量能力卓越,是靶向蛋白质组学和绝对定量的金标准仪器。
离子淌度质谱仪:在传统LC-MS基础上增加离子淌度分离维度,能提高复杂样品分离能力和鉴定深度。
超声波细胞破碎仪:用于高效裂解细胞或组织,释放总蛋白质,同时避免样品过热降解。
高速低温离心机:用于样本制备过程中的细胞、沉淀收集以及亚细胞组分的分离。
酶解与衍生化工作站:自动化液体处理平台,实现蛋白质还原烷基化、酶解、标记等步骤的标准化和高通量处理。
磷酸化肽段富集柱:如TiO2磁珠或填充柱,用于从复杂肽段混合物中特异性捕获磷酸化修饰肽段。
高性能计算服务器与存储阵列:用于海量原始质谱数据的存储、数据库搜索、定量分析和生物信息学挖掘。
