TMT/iTRAQ标记定量蛋白质组学技术
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- 2023-06-07 11:03:30
北京青莲百奥生物科技有限公司
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TMT串联质谱标签试剂(Tandem Mass Tag reagents），是由Thermo Scientific公司研发生产的，专为通过串联质谱（MS）对不同样品中的蛋白质进行鉴定和定量而设计。一组标签试剂里的所有标签，均带有相同的质量（例如：同质），化学结构则由一个胺反应性的NHS 酯基团，间隔臂（质量调整区）和质量报告基团（图1）组成。该技术该技术采用最多16种同位素的标签，通过特异性标记多肽的氨基基团，然后进行串联质谱分析，可同时比较16种不同样品中蛋白质的相对含量。
iTRAQ试剂是由美国应用生物系统公司(Applied Biosystems Incorporation，ABI)2004年开发的同重标签标记的蛋白相对定量技术。该技术采用最多8种同位素的标签，通过特异性标记多肽的氨基基团，然后进行串联质谱分析，可同时比较8种不同样品中蛋白质的相对含量。
技术原理
TMT试剂是可与氨基（包括氨基酸N端及赖氨酸侧链氨基）发生反应的标记同位素。在一级质谱图中，不同TMT试剂标记不同样本中的同一肽段有相同的质荷比，色谱行为一致，所以在一级质谱中，不同来源的相同肽段表现为一个峰；在二级质谱中，经过能量碰撞，TMT试剂发生碎裂，报告离子表现为不同质荷比不同的的信号峰，因此根据报告离子峰的高度及面积，可以得到同一肽段在不同样本中的表达差异。
技术优势
1、覆盖深度高：经过分级鉴定，可检测出低丰度蛋白，蛋白鉴定深度高；
2、高通量：一次性检测高达16个样本；
3、稳定性好： 一组样本同时被质谱检测，几乎不受仪器稳定性的干扰，系统误差小，稳定性更好；
4、缺失值少：能用于后续生物的数据丰富；
5、适用范围广：可以对任何类型的蛋白质进行标记，包括膜蛋白、核蛋白和胞外蛋白等。
应用领域
生物领域各个研究方面，如：
农林领域：抗逆胁迫机制，生长发育机制，育种保护研究等；
畜牧业：肉类及乳品质研究，致病机理研究等；
基础医学、临床诊断：生物标志物，疾病机理机制，疾病分型，个性化治疗等；
生物医药：药物作用机理，药效评价，药物开发等；
微生物领域：致病机理，耐药机制，病原体-宿主相互作用研究等；
海洋水产：渔业资源，海水养殖，渔业环境与水产品安全等；
生物能源、环境科学领域：发酵过程优化，生物燃料生产，环境危定风险评估研究等；
食品营养：食品储藏及加工条件优化，食品组分及品质鉴定，功能性食品开发，食品安全监检测等。
TMT定量蛋白组学案例解析
新冠肺炎患者血清代谢组学和蛋白组学研究
Proteomic and Metabolomic Characterization of COVID-19 Patient Sera
研究对象：新冠肺炎病人 期刊：Cell
影响因子：38.637 发表单位：西湖大学生命科学学院郭天南团队
研究背景
新冠肺炎疫情已在全球范围内迅速蔓延，感染人数超过百万。然而，我们只看到临床症状和影像学特征，对疾病在微观分子层面的信息知之甚少。我们至今仍不清楚新冠病毒感染对患者有什么影响，也不太清楚在临床治疗中，为什么有些轻症患者会在短时间内迅速演变为重症，因此对新冠肺炎临床样本的研究迫在眉睫
研究策略
根据现行临床诊断标准，血样被分为健康组、普通流感组、新冠感染轻症组、新冠感染重症组。 对血清样本中的蛋白和代谢物的相对浓度进行了全景式的测定。
