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- 同位素标记定量比较蛋白质学
- 2025年07月15日
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- 服务名称：
iTRAQ标记定量蛋白质组学
- 提供商：
上海维基生物科技有限公司
- 规格：
2 plex-8plex
Isobaric Tags for Relative and Absolute Quantization (iTRAQ) proteome technology
1.技术简介
比较蛋白质组学的核心研究内容是揭示不同发育阶段、生理生化过程和病理条件下组织内细胞蛋白质含量和状态变化，而要完成对上述动态过程的分析往往是通过对多个实验样本的同步比较来实现的。近年来，在体内和体外同位素标记基础上用多维液相色谱分离多肽，进而用串联质谱进行相对定量的分析方法已经成为高通量比较蛋白质组学研究的主要手段之一。同位素标记相对和绝对定量 iTRAQ（Isobaric tags for Relative and Absolute Quantitation）技术是由美国应用生物系统公司（Applied Biosystems Incorporation，ABI）开发的一种多肽体外标记技术。该技术采用了4种（ iTRAQ® reagents – 4plex）或8种（ iTRAQ®reagents – 8plex）同位素标签，通过标记肽段特异氨基酸位点，然后进行串联质谱分析，可灵活比较最多8种不同样本中蛋白质的相对含量和绝对含量。
2. 技术原理
iTRAQ实验中，经过蛋白质提取 （Protein Extract）获得组织细胞中的全蛋白，全蛋白在胰酶作用下被酶解（Trypsin Digestion）成肽段，iTRAQ试剂对所获得的全部肽段进行标记。iTRAQ试剂主要由3部分组成：报告基团（Report group）、平衡基团（Balance group）和肽反应基团（Amine-specific reactive group）。以4标试剂为例：报告基团相对分子质量分别为114、115、116和117；平衡基团相对分子质量分别为31、30、29和28，肽反应 基团将iTRAQ试剂与肽段上赖氨酸（Lysine，K）及N端氨基酸残基相连，在其上4种报告基团通过平衡基团与反应基团相连，这样就形成了4种相对分 子质量均为145的等量异位标签。
iTRAQ试剂在标记肽段样本后，报告基团和平衡基团的平衡分子量都为145，因此改变任一iTRAQ试剂，不同同位素标记的同一多肽在第一级质谱检测中分子量都完全相同。而在串联质谱 （MSMS）中，同重元素标记肽段的报告基团、平衡基团和肽反应基团之间的连接键断裂，平衡基团中性丢失，同时不同同位素标签的同一肽段产生不同的质荷比 （114-117）的峰。因此，根据波峰的高度和面积，可获得样品间相同肽段的定量信息，再经过软件处理得到肽段和蛋白质的定量信息。
3. 技术特点
- 较双向电泳（2D Electrophoresis）优势：iTRAQ技术不仅可以发现到更多的胞浆蛋白、膜蛋白、核蛋白和胞外蛋白，同时还可以检测到2D技术较难发现的低丰度蛋白、疏水性蛋白、等电点极酸和极碱蛋白、分子量极低极高蛋白（小于10kDa或大于200KDa）。
- 分析时间快、实验误差小：可在一次实验中同时完成最多8组样本的比较，不仅减少了实验误差和缩短了实验周期，而且增加了实验统计的相关性。
- 分析范围广：iTRAQ试剂几乎可以与样本中所有的蛋白结合，同时因为是体外标记，所以对各种动植物组织、微生物、血液、体液、细胞培养物以及分泌物等样本均可进行分析。
- 可信度高：现代串联质谱具备扫描速度快、精度高等特点，使其二级碎片离子信号增强，产生质量更高的二级质谱，确保鉴定结果高的可信度。同时，标记试剂的报告离子的相对分子质量较低（均不超过121），低分子量区是质谱定性和定量较为准确的区域，因此检测结果更为灵敏可靠。
- 翻译后修饰分析：保留了肽段转录后修饰的状态，因此可对磷酸化蛋白等翻译后修饰蛋白进行定性和定量研究。
4.技术流程图
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文献和实验行串联质谱分析，可同时比较4种或8种不同样品中蛋白质的相对含量或绝对含量。 iTRAQ技术特点： 不同样本标记之后混样，统一处理上机，减少了分别上机造成的实验误差，并利用同位素标签的丰度来检测，定量更准确，重复性更好； 由于需要标记试剂标记，因此成本相对较高； 通量高，在一次实验中最多可同时比较8个样品； 利用基于同一个参考样品的办法，可以进行多于8个样品的定量比较； iTRAQ的覆盖度高、灵敏度高。 Label-Free定量蛋白质组学分析 Label-Free定量，即非标记的定量蛋白质组学
相关专题 技术起源&发展：iTRAQ (isobaric tags for relative and absolute quantitation)技术是由美国应用生物系统公司ABI 研发的一种多肽体外标记技术。该技术采用4种或8种同位素编码的标签，通过特异性标记肽的氨基基团，尔后进行串联质谱分析，可同时比较4种或8种不同样品中蛋白质的相对含量或绝对含量。北京华大蛋白质研发中心有限公司Beijing Protein
基于MS强度或计数的数据依赖法非标记定量蛋白质组学的蛋白质互作分析（一）
本期要介绍到的是基于MS强度或计数的数据依赖法非标记定量蛋白质组学的蛋白质互作分析。 在试验中使用不同的同位素标记（某些情况下等压标记）是一种行之有效的肽和蛋白质定量方法。通常，分析之前，标记样品和未标记样品是混合在一起的，这时可以通过测量相应的峰值强度来直接确定化合物比率。标记大致可以分成这些共价附着在肽上的标记，包括同位素编码的亲和标签、ICAT或iTRAQ、通过酶反应合成（例如通过胰蛋白酶合成18O）或通过代谢合成（例如在细胞培养中用氨基酸标记稳定同位素）、SILAC等。在蛋白质互作
