蛋白质组学技术服务:从基础到前沿
一、蛋白质组学概述
蛋白质组学(Proteomics)是系统研究生物体、组织或细胞在特定条件下表达的全部蛋白质及其功能的学科。与基因组学不同,蛋白质组具有动态性和时空特异性,因此在疾病机制、生物标志物发现、药物靶点筛选等领域具有不可替代的价值。
二、核心技术方法
-
质谱(MS)技术平台
- ** shotgun蛋白质组学**:酶解蛋白为肽段,通过LC-MS/MS鉴定和定量(如Label-free、DIA、DDA)。
- 靶向蛋白质组学:针对特定蛋白/肽段定量(如SRM/MRM)。
- 修饰蛋白质组学:磷酸化、乙酰化、泛素化等翻译后修饰(PTM)分析。
-
标记与非标记定量技术
- 标记技术:
- SILAC(稳定同位素标记氨基酸):体内代谢标记。
- TMT/iTRAQ:体外化学标记,支持多组比较(如10-plex TMT)。
- 非标记技术(Label-free):基于肽段峰面积或谱图计数定量。
- 标记技术:
-
交互组学技术
- Co-IP/MS:免疫共沉淀结合质谱分析蛋白互作网络。
- Pull-down + MS:利用标签蛋白(如GST)捕获互作蛋白。
-
结构蛋白质组学
- 氢氘交换质谱(HDX-MS):分析蛋白质构象动态变化。
- 交联质谱(XL-MS):研究蛋白复合物空间结构。
三、服务流程(以发现蛋白质组学为例)
- 样本准备:根据样本类型(细胞、组织、体液)优化提取方案,避免降解。
- 蛋白预处理:还原烷基化→酶解(Trypsin)→肽段脱盐。
- 分离与质谱:
- 液相色谱(nanoLC)分离肽段。
- 高分辨率质谱(Q-TOF、Orbitrap)采集数据。
- 数据分析:
- 数据库搜索(MaxQuant、Proteome Discoverer)。
- 差异蛋白筛选(p-value、Fold-change)。
- 功能注释(GO、KEGG、PPI网络)。
四、应用场景
领域 | 应用案例 |
---|---|
疾病研究 | 癌症标志物筛选(如血浆外泌体蛋白质组)、阿尔茨海默症相关蛋白通路分析 |
药物开发 | 药物靶点验证、ADC药物作用机制研究 |
农业科学 | 作物抗逆性相关蛋白鉴定(如干旱胁迫响应蛋白) |
微生物学 | 病原体-宿主相互作用蛋白挖掘(如细菌毒力因子) |
五、服务选择关键指标
- 技术能力:
- 是否具备高精度质谱平台(如Orbitrap Exploris 480)。
- 能否覆盖修饰蛋白质组、单细胞蛋白质组等前沿需求。
- 数据分析深度:
- 是否提供定制化分析(如机器学习预测、多组学整合)。
- 样本要求:
- 最低样本量(如单细胞蛋白质组需≥10个细胞)。
- 特殊样本处理经验(如FFPE组织、低丰度蛋白富集)。
六、挑战与解决方案
- 低丰度蛋白检测:采用预分级(SDS-PAGE/液相分级)或抗体富集。
- 数据复杂性:结合AI算法(如AlphaFold预测结构辅助注释)。
- 跨物种分析:定制化数据库构建(适用于非模式生物)。
七、未来方向
- 空间蛋白质组学:结合MALDI成像质谱定位组织内蛋白分布。
- 单细胞蛋白质组:微流控技术与超高灵敏度质谱联用。
备注:实际服务需根据研究目标(定性/定量/修饰分析)设计个性化方案。建议提供样本类型、物种信息及预期产出(如差异蛋白数量、验证方法等),以便服务商优化实验流程。
如需具体技术细节或案例报告,可进一步沟通!