非标记蛋白质组学

Label-free Proteomics

label-free蛋白质组
label-free蛋白质组
Label free,即非标记定量技术,是通过液质联用技术对蛋白质酶解肽段进行质谱分析,它克服了传统的同位素标记的缺点,即过高的样品浓度,并且前处理少,更多保留样本最原始信息;对于低丰度多肽的覆盖程度更高;不受标记试剂盒限制,可进行大批量的样本检测。
研究流程
应用范围

生物医学

  基础研究:生理、病理、药物作用机制

  临床诊断研究:Biomark发现、药物筛查

  精准医疗:药物开发、个体化治疗

生命科学研究

  植物生物学:抗逆胁迫机制,生长发制,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

  食品营养:储藏条件优化,品质鉴定,安全监检测等

帕诺米克优势

1. 使用全球顶尖仪器设备Thermo Scientific Orbitrap Fusion Lumos进行检测

2. 无需昂贵的同位素标签做内部标准,实验耗费低

3. 对样本的操作少,从而使其最接近原始状态

4. 不受样品条件的限制,克服标记定量技术在对多个样本进行分析方面的缺陷

实验设计
非靶向代谢组学用于检测生物学样品的总体代谢物的信息并进行定量,对不同处理或生理状态的样品进行分组,并通过非靶向代谢组学的方法进行检测,找到不同组别的差异代谢产物,用于后续生理机制的研究。
样本要求

动物组织 ≥ 100mg

植物组织 ≥ 100mg

微生物 ≥ 20mg

细胞 ≥ 107

细胞培养液上清蛋白:10cm培养皿一盘

蛋白提取物 ≥ 100µg

细胞液培养液外泌体:15cm培养皿一盘

体液:血清/血浆 ≥ 200µL

尿液 ≥ 10ml

唾液 ≥ 500µL

脑脊液 ≥ 1ml

泪液 ≥ 0.1mL

支气管灌洗液 ≥ 3ml

外泌体 ≥ 10微升,PBS存储

FFPE石蜡包埋切片 ≥ 0.3mm * 0.3mm

样本的保存:液氮 或 -80℃保存

样品运输:干冰运输

生物学重复
为排除个体差异,建议对于临床样品,生物学重复 ≥ 6;对于培养的细胞、微生物、动物模型及植物,生物学重复 ≥ 3。
分析内容

1) 蛋白鉴定总览

2) 数据标准化

3) PCA主成分分析

4) 蛋白功能GO二级注释分类

5) 蛋白功能KEGG注释

6) 差异蛋白筛选

7) 差异蛋白火山图

8) 差异蛋白热图

9) 差异表达基因GO功能分析

10) 差异表达基因Pathway功能分析

11) 差异基因蛋白互作分析

案例分析

肌萎缩侧索硬化症脑脊液巨噬细胞生物标志物

发表时间:2018年
期刊:Annals of Neurology
影响因子:9.496

神经退行性疾病肌萎缩侧索硬化症(ALS)是一种涉及多种分子途径的异质性临床综合征。开发用于治疗试验的生物标志物是一个优先事项。我们使用高通量蛋白质组学方法来识别单个脑脊液样本,发现几丁质酶CHIT1、CHI3L1和CHI3L2水平与ALS患者疾病程度相关。

图1 差异蛋白含量及ROC曲线

图2 一些有代表性的IEMs的z-score分布

参考文献
Thompson A G et al. Cerebrospinal fluid macrophage biomarkers in amyotrophic lateral sclerosis[J]. Annals of Neurology, 2018, 83(2).