蛋白质组学

SILAC(定量蛋白质组学)技术原理

作为蛋白质组学研究中一种强有力的工具,质谱在过去很长一段时间内只是用于定性研究,鉴定蛋白质和**后修饰。于是,科学家们不断开发出定量蛋白质组学方法,来了解细胞、组织或生物体的整体蛋白质动力学。

早期的蛋白质研究致力于鉴定并了解单个蛋白或蛋白复合物的功能,这些年,仪器和技术的进步大大促进了蛋白质组学研究。这种蛋白质组学的研究,与当今热门的基因组、转录组和代谢组等领域的研究一起,让我们更好地了解了整体的生物过程,以及它们如何应对不同刺激,或在**状态下如何改变。若想了解一个人患病之后,基因表达水平发生了怎样的改变,DNA芯片是一个常见的选择。然而DNA芯片也许并没有说出,因为基因表达的差异并不直接对应着蛋白表达的差异。为了更准确地比较两个样本的蛋白水平,科学家们通常使用双向电泳外加质谱,然而流程复杂,通量低,重复性也欠佳。为什么不能定量?因为各次运行之间,水解后的肽段在理化性质上表现出很大差异,从而导致质谱响应的变化。此外,质谱只能对样品中的一部分肽段进行分析。

定量蛋白质组学又分为相对定量和定量。相对定量方法(如SILAC、ICAT、ICPL等)是用来比较样品之间的蛋白或肽段丰度;而在未标记的样品中加标有已知浓度的同位素标记的合成肽段,就实现了目标肽段的定量。显然,定量比相对定量更为理想,因为不同样品的肽段值也可用于比较相对蛋白变化。然而,相对定量却更为常用,因为每个目的蛋白的定量都需要昂贵的试剂,也需要花费大量的时间来开发分析。在相对定量方法中,SILAC又是比较常用的一种。





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