iTRAQ(Isobaric Tag for Relative Absolute Quantitation)和TMT(Tandem Mass Tags)技術(shù)是生物學(xué)領(lǐng)域應用廣泛的兩種蛋白質(zhì)標記定量技術(shù)。iTRAQ/TMT試劑由報告基團、平衡基團和反應基團三個(gè)基團構成。反應基團與肽段相連接使iTRAQ/TMT試劑結合在肽段上，在一級譜圖中，不同樣本的同一肽段，標記后表現為相同的質(zhì)荷比。在二級譜圖中，報告基團、平衡基團和反應基團之間的鍵斷裂，帶不同同位素標簽的同一肽段產(chǎn)生質(zhì)量不同的報告離子，根據報告離子的豐度可獲得樣本間相同肽段的定量信息。

質(zhì)譜儀

FusionLumos、Q Exactive HF、Oribtrap、Q TOF 6600

技術(shù)優(yōu)勢
定量準確：基于高效的鑒定軟件和嚴格的過(guò)濾條件，控制鑒定結果的可靠性
適用性廣：適用于所有物種的各類(lèi)樣本
檢測通量高：一次可檢測8個(gè)樣本
蛋白數量多：能鑒定高達10000種蛋白

技術(shù)流程

實(shí)驗流程

信息分析

生信分析總流程

標準信息分析
（1）蛋白鑒定
（2）蛋白功能注釋
（3）蛋白亞細胞定位
（4）蛋白定量
（5）差異蛋白篩選
（6）蛋白互作
個(gè)性化分析
（1）蛋白組+轉錄組關(guān)聯(lián)分析
（2）其余個(gè)性化分析

分析結果示例

案例分析

案例（1）腫瘤內皮細胞來(lái)源的cadherin-2促進(jìn)血管生成，對肺腺癌有預后意義

本研究選取腺肺癌臨床組織分離的TECA（癌組織分離血管內皮細胞）、PECA（癌旁組織分離血管內皮細胞）及NECA（正常組織分離血管內皮細胞）進(jìn)行iTRAQ蛋白組學(xué)分析和實(shí)驗驗證，發(fā)現血管蛋白Cadherin-2（CDH2）在肺癌組織和細胞中顯著(zhù)上調。通過(guò)結合過(guò)表達實(shí)驗和臨床樣本評估結果，確認CDH2降解及表達的異質(zhì)性導致了與癌細胞粘附和細胞遷移/增殖相關(guān)的不同調控行為。研究為證實(shí)cadherin-2作為腺肺癌臨床診斷新的分子靶標提供理論基礎。

圖1 差異蛋白表達熱圖和不同樣本組蛋白數據的PCA分析

案例（2）WDR74通過(guò)RPL5-MDM2-p53通路調節黑素瘤的發(fā)生和轉移

本研究對小鼠黑色素瘤細胞株和黑色素瘤轉移細胞株進(jìn)行iTRAQ蛋白組學(xué)分析和qPCR、免疫印跡等實(shí)驗，發(fā)現并驗證了WDR74能促進(jìn)細胞周期的進(jìn)展和細胞增殖，并通過(guò)過(guò)表達和敲除實(shí)驗等揭示了WDR74對RPL5-MDM2-p53通路的調控作用。WDR74及其機制的研究為WDR74作為臨床預防和治療黑素瘤的候選靶點(diǎn)提供理論依據。

圖2 通過(guò)iTRAQ檢測到WDR74的電離肽的注釋質(zhì)譜

圖3 WDR74調控RPL5-MDM2-p53通路機制圖

案例（3）利用串聯(lián)質(zhì)譜標簽(TMT)標記揭示小鼠附睪脂肪組織中年齡和高脂飲食特異性蛋白質(zhì)組的變化

本研究主要從不同年齡的高脂與低脂小鼠中分離附睪脂肪組織，采用TMT標記法探索年齡和高脂飲食對附睪組織中蛋白質(zhì)的變化。揭示出長(cháng)期高脂飲食顯著(zhù)改變了55種與免疫應答和腎素-血管緊張素系統相關(guān)的蛋白質(zhì)，確定了與年齡相關(guān)和高脂肪飲食特異性蛋白質(zhì)組學(xué)特征，突出了精氨酸代謝對年齡增長(cháng)的響應，以及支鏈氨基酸代謝對高脂肪喂養的早期響應。

圖4 附睪脂肪蛋白質(zhì)組中飲食和年齡相關(guān)變化比較的實(shí)驗設置和工作流程

[1] Zhuo H, et, al. Tumor endothelial cell-derived cadherin-2 promotes angiogenesis and has prognostic significance for lung adenocarcinoma[J]. Molecular Cancer, 2019, 18:34.

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