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全球速讯：itraq定量蛋白组学_iTRAQ定量蛋白质组学技术 =概念讲解

2023-03-10 16:55:19来源：互联网

在生活中，很多人都不知道itraq定量蛋白组学_iTRAQ定量蛋白质组学技术是什么意思，其实他的意思是非常简单的，下面就是小编搜索到的itraq定量蛋白组学_iTRAQ定量蛋白质组学技术相关的一些知识，我们一起来学习下吧！

Itraq定量蛋白质组学(iTRAQ定量蛋白质蛋白质组学技术)

现在有一种非常流行的蛋白质定量技术叫做iTRAQ。相信很多接触过蛋白质组学研究的童鞋都有所耳闻，但大部分人大概并没有深入了解。现在让我们好好看看这个超级强大的定量蛋白质蛋白质组学技术。

(资料图片仅供参考)

概念

iTRAQ是什么？相对和绝对定量同位素标记(ITRAQ)技术是一种全新的相对和绝对蛋白质组定量的体外同位素标记技术，由美国应用生物系统公司(AB SCIEX)于2004年推出。这种同位素标记方法使用多种同位素试剂来标记蛋白质多肽的N-末端和赖氨酸侧链基团。经过高精度质谱仪系列分析，可以同时比对多达8个样本的蛋白质表达，可以高通量发现不同蛋白质组的差异蛋白质，并准确进行相对或绝对定量。它是近年来在定量蛋白质组学中广泛使用的高通量筛选技术。

生成背景

随着人类基因组计划的进展和各种生物基因组测序的完成，人类进入了后基因组和蛋白质时代。以基因组研究成果为基础，以各种先进技术为支撑的蛋白质组学是目前的研究热点。蛋白质组学的真正意义在于对蛋白质进行整体、动态、 *** 层面的定量和定性分析，对生命活动进行全面深入的认识。仅仅知道蛋白质的身份并不足以给蛋白质一个最终的结论，因为蛋白质的浓度对实现其在细胞中的功能极其重要，一种特殊蛋白质的浓度变化可以预测细胞的突变过程。因此，对科学家来说，测量蛋白质的相对和绝对浓度是非常重要的。

以前，科学家通常进行凝胶电泳，切下条带，然后用质谱测定条带中的蛋白质。然而，这种方法既不太灵敏也不太准确，对我们研究蛋白质组学有一定的局限性。科学家们一直在探索蛋白质组学的研究方法。现在，基于高度灵敏和精确的串联质谱，可以在没有凝胶的情况下获得相对和绝对定量的蛋白质结果。定量蛋白质组学是蛋白质蛋白质组学的重要组成部分，即对一组基因组表达的蛋白质或一个复杂的混合物系统中的所有蛋白质进行定量和鉴定。常用的定量蛋白质组学研究方法包括Dige(差异凝胶电泳)、iCAT(同位素编码亲和标签)、Swath(所有理论片段的顺序窗口采集)、Silac(细胞培养物中氨基酸的稳定同位素标记)和ITRAQ(相对和绝对定量的同位素标签)。ITRAQ技术可以比较许多不同样品中的蛋白质，具有重现性好、灵敏度高、可同时进行定性和定量分析等优点。它在蛋白质组学研究中的应用越来越多。

ITRAQ试剂

ITRAQ实际上是一种同位素标记试剂，可以用氨基连接的胺标记相同重量的元素。目前iTRAQ试剂主要有4-plex和8-plex两种，可以同时标记4或8组样本。

下面以4-plex为例说明iTRAQ试剂的标记原理。

ITRAQ包括三个部分:报告基团、平衡基团和肽反应基团。

1.报道组:质量分别为114Da、115Da、116d、117Da。

2.平衡基团:质量分别为31Da、30Da、29Da和28Da，使得四种iTRAQ试剂的报告基团和平衡分子的总分子量均为145Da。无论使用哪种iTRAQ试剂，不同同位素标记的同一肽段的分子量在一级质谱中完全相同，呈现相同的峰。

3.肽段反应基团:在肽段的N端和赖氨酸侧链上连接报告基团，这样就可以在肽段上标记报告基团和平衡基团，几乎可以标记样品中的所有蛋白质。

8-plex有八种报告基团，质量分数为114-121Da(图2b)，因此iTRAQ最多可以同时标记8组样品。

iTRAQ(a)4-plex和(b)8-plex的化学结构

工作过程和原理:

ITRAQ(8-plex)流程图

1.分别水解蛋白质样品以获得肽段混合物。

2.用iTRAQ标记蛋白质样品，以便用不同的iTRAQ试剂标记样品中的所有肽，并将所有标记的蛋白质样品混合(图3b)。

3.对混合标记后的蛋白质样品进行串联质谱分析，得到一级质谱。在一级质谱中，无论使用哪种iTRAQ试剂，不同同位素标记的同一肽段的分子量都是完全相同的，因此不同来源的同一蛋白质的同一标记肽段在一级质谱中是作为一个出现的。

一阶质谱(iTRAQ鉴定)

4.收集一级质谱中具有相同峰的样品，得到不同样品的相同肽端混合物。例如，收集图4中黄色标记处的蛋白质样品，对标记的肽段进行二级质谱分析，得到二级质谱图。

次级质谱(iTRAQ定量)

此时，报告基团、平衡基团和多肽反应基团之间的键断裂，平衡基团丢失。具有不同同位素标记的相同多肽产生质量为113、114、115、116、117、118、119和121Da的报告离子(8-plex)，并且报告离子显示不同的峰。通过软件处理峰的高度和面积以及其他相关数据，并与数据库进行比较。

技术优势

应用范围广:除了细胞质蛋白，iTRAQ可检测的蛋白还包括线粒体蛋白、膜蛋白和 *** 白。它还可以识别任何类型的蛋白质，包括高分子量、酸性和碱性蛋白质。

高通量:一次可实现多达8个样品的定性和定量分析，尤其适用于采用多种处理方法或多次处理的样品的差异蛋白质分析。

结果:基于高灵敏度、高准确度的串联质谱方法，同时进行定性和定量分析，同时得到鉴定和定量结果。重复样本之间的蛋白质表达的相关性很高。

高灵敏度:分级分离可以降低样品的复杂性。与凝胶电泳观察到的蛋白质变化相比，iTRAQ计算的蛋白质变化是1.3-1.6倍，可以检测低丰度蛋白质。

高效率:定性和定量分析同时进行，重复性高。

自动化程度高:液-质结合，自动操作，分析速度快，分离效果好。

应用前景

目前，iTRAQ已广泛应用于植物、微生物、动物、环境等样品的蛋白质鉴定和定量。已成功应用于医学研究领域，可以分析鉴定肿瘤组织的差异蛋白，从而找到正常组织癌变的标志物。也可以筛选出不同于药物的蛋白质，进而研究药物的作用靶点和作用机制。ITRAQ技术还可以为我们研究疾病的发生和进展机制，发现新的生物标志物提供强大的技术平台。iTRAQ技术与蛋白质组学的完美结合将在医学、农业和工业领域取得更大的发展。

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