基因的產(chǎn)物——蛋白質(zhì),反應(yīng)了生命活動(dòng)正在發(fā)生的事情。蛋白質(zhì)組成及含量變化的研究愈演愈烈。在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,一方面,WB、ELISA這些依賴于抗體的檢測(cè)方法,對(duì)抗體質(zhì)量要求極高。另一方面,基因水平的表達(dá)與蛋白含量的變化相關(guān)性較差。這些傳統(tǒng)的方法都給蛋白含量的分析帶來(lái)了困難。在這個(gè)大時(shí)代背景之下,MRMHR/PRM堪稱“質(zhì)譜界的WB、定量金標(biāo)準(zhǔn)、U盤中的‘?dāng)?shù)字化抗體’”便應(yīng)運(yùn)而生。
MRMHR/PRM簡(jiǎn)介 PRM(平行反應(yīng)監(jiān)測(cè), ParallelReaction Monitoring),靶向蛋白質(zhì)組,是一種基于高分辨、高精度質(zhì)譜的靶向定量技術(shù),能夠?qū)δ繕?biāo)蛋白質(zhì)/肽段(以及含有修飾的肽段)進(jìn)行選擇性檢測(cè),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)蛋白質(zhì)/肽段的精準(zhǔn)定量。借用聽(tīng)來(lái)的一個(gè)比喻來(lái)說(shuō),靶向蛋白質(zhì)組掃描就像精準(zhǔn)狙擊,排除干擾,目標(biāo)明確,每一槍直指目標(biāo)。 其基本原理是:四級(jí)桿(Q)首先選出的目標(biāo)肽段離子,進(jìn)入碰撞室中打碎后,所有的碎片離子經(jīng)過(guò)質(zhì)量分析器產(chǎn)生一張高分辨的二級(jí)質(zhì)譜圖,通過(guò)提取其中的碎片離子信息即可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)肽段的定量。 MRMHR/PRM VS WB
技術(shù)特點(diǎn) (1)靈敏度、重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度高,定量范圍可達(dá)到5個(gè)數(shù)量級(jí),定量重現(xiàn)性CV<10%, 相對(duì)誤差<15%。 (2)與經(jīng)典的Westernblot、ELISA 技術(shù)相比,不需要使用抗體,獲得更為準(zhǔn)確和重現(xiàn)的定量驗(yàn)證結(jié)果。 (3)在一個(gè)小時(shí)檢測(cè)時(shí)間內(nèi)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)50個(gè)蛋白質(zhì)的定量檢測(cè)。 (4)MRMHR/PRM可直接檢測(cè)二級(jí)所有離子,減少了子離子的挑選和優(yōu)化過(guò)程。 應(yīng)用范圍 目標(biāo)蛋白質(zhì)/肽段相對(duì)或絕對(duì)定量,蛋白質(zhì)翻譯后修飾的定性定量研究。 (1)定量蛋白質(zhì)組學(xué)(iTRAQ、label-free、SILAC)后,目標(biāo)蛋白需驗(yàn)證 (2)要做WB,卻苦于沒(méi)有抗體 (3)有多個(gè)蛋白質(zhì)需同時(shí)定量 (4)功能研究中涉及到蛋白質(zhì)定量
在應(yīng)用時(shí),一方面,使蛋白質(zhì)驗(yàn)證不再受制于商業(yè)化抗體,可以應(yīng)用于多種非模式生物。另一方面,使抗體驗(yàn)證能夠高通量的在大規(guī)模生物樣本上進(jìn)行,提高實(shí)驗(yàn)效率。 應(yīng)用舉例 (1)肽段相對(duì)/絕對(duì)定量 案例中使用靶向的SRM技術(shù)(與PRM思路操作基本一致),利用已知濃度內(nèi)標(biāo)肽段做標(biāo)準(zhǔn)曲線,實(shí)現(xiàn)未知樣品中目標(biāo)肽段的絕對(duì)定量。 (2)蛋白相對(duì)定量 文章利用標(biāo)準(zhǔn)蛋白和復(fù)雜生物樣品,對(duì)PRM技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致地評(píng)估,并采用Scheduled方法提高檢測(cè)通量,顯示出PRM技術(shù)的巨大應(yīng)用前景。 Reference: Multiplexed, Scheduled, High-ResolutionParallel Reaction Monitoring on a Full Scan QqTOF Instrument with Integrated Data-Dependentand Targeted Mass Spectrometric Workflows. Anal Chem 2015, 87(20): 10222-10229 (3)蛋白磷酸化修飾定量 文章中通過(guò)定量磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)得到癌癥病人樣品中的蛋白磷酸化的變化,然后用PRM技術(shù)對(duì)挑出的目標(biāo)蛋白磷酸化位點(diǎn)的變化進(jìn)行更精準(zhǔn)地定量和驗(yàn)證。 Reference: Phosphoproteins in extracellular vesiclesas candidate markers for breast cancer. Proc Natl Acad Sci
U S A 2017, 114(12): 3175-3180
【蛋白研究系列專題】-23| 靶向蛋白質(zhì)組MRMHR /PRM——U盤里的數(shù)字化抗體 |