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知无不“研”| 一文轻松读懂iTRAQ定量蛋白质组学

信息来源：金开瑞 作者：genecreate 发布时间：2020-09-10 15:15:06

蛋白质组学
        蛋白质组学(Proteomics)是研究细胞、组织或生物体中蛋白质组成、定位、变化及其相互作用规律的科学，包括对蛋白质表达模式和蛋白质组功能模式的研究。蛋白质组学的发展对寻找疾病的诊断标志、筛选药物靶点、毒理学研究等有重要意义，也因此被广泛应用于医学研究。
 
定量蛋白质组学
       近年来随着蛋白质组学的迅速发展，其相应的方法学研究也取得了长足的进步，一系列新技术融入了蛋白质组学研究中，极大地促进了这门学科的发展。常用的定量蛋白质组学的研究方法有DIGE（Difference gel electrophoresis）、SILAC(Stable Isotope Labeling with Amino Acids in Cell Cultures)、SWATH（Sequential  Windowed  Acquisition  of all  Theoretical  fragment  ions）和iTRAQ（isobaric tags for relative and absolute quantitation）。其中，iTRAQ技术与串联质谱技术相结合，能够高通量地寻找不同蛋白质组的差异蛋白并且准确进行相对或绝对定量，目前在蛋白质组学领域已得到了广泛关注和应用。下面我们一起来了解一下iTRAQ技术的方方面面。
 
1、技术简介
        iTRAQ（isobaric tags for relative and absolute quantitation）技术是由AB SCIEX公司研发的一种体外同重同位素标记的相对与绝对定量技术，利用多种同位素试剂标记蛋白多肽N末端和赖氨酸侧链基团，经高精度质谱仪串联分析，可同时比较多达8种样品之间的蛋白表达量，是近年来定量蛋白质组学中应用广泛的高通量筛选技术。
 
2、技术特点 
  • 自动化程度高：液质连用，自动化操作，分析速度快，分离效果好；
  • 灵敏度高：分级分离，降低样品复杂度，检测出较低丰度蛋白；
  • 高通量：可同时对8样本（iTRAQ)或10样本(TMT)进行分析，特别适用于采用多种处理方式或来自多个处理时间的样本的差异蛋白分析；
  • 结果可靠准确：定性与定量同步进行，同时得出鉴定和定量结果，重复样品间的蛋白表达量相关性高。
 
3、适用范围
  • 药物作用靶点研究
  • 疾病标志物筛选
  • 植物胁迫/抗逆研究
  • 作用机制研究
  • 物种蛋白质草图构建
 
4、文献解读
1）题目：Exome-wide analysis identifies three low-frequency missense variants associated with pancreatic cancer risk in Chinese populations
期刊：Nature Communications
影响因子：12.353
合作技术：磷酸化iTRAQ
 
       胰腺导管腺癌（PDAC）是最致命的人类癌症之一，在世界范围内，PDAC的发病率逐年增加，5年生存率仅为5%，在可治愈阶段的预防或早期诊断仍然非常困难。目前对于PDAC的种系编码变异尚未得到系统的研究，因此，增加对PDAC易感性的其他低频或罕见变异的鉴定将有助于加深对该疾病病因的理解。
 
2）题目：Tumor endothelial cell-derived cadherin-2 promotes angiogenesis and has prognostic significance for lung adenocarcinoma
期刊：Molecular Cancer
影响因子：10.679
主要技术：iTRAQ-MS、IHC免疫组化、Transwell检测迁移、WB检测
 
        肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，严重威胁着人类的生命和健康。1971年，Folkman等提出了肿瘤生长依赖于血管生成的假说，当肿瘤直径达到一定大小时，就会启动“血管生成开关”，促进新的血管生成，以保证肿瘤生长的血供需求。肿瘤血管生成是一个极其复杂的过程，受多种血管生成因子的调控。因此，抑制血管生成过程中关键步骤，阻断肿瘤血管生成，成为近年来肺癌治疗的新策略。
 
3）题目：Identification of Ribosomal Protein S4, Y-Linked 1 as a cyclosporin A plus corticosteroid resistance gene
期刊：Journal of Autoimmunity
影响因子：7.543
主要技术：转录组、蛋白质组学(iTRAQ)、慢病毒、双荧光素酶
 
        皮质类固醇(CS)联合环孢素A (CsA)被广泛用于治疗自身免疫性疾病、自身炎症性疾病和移植排斥反应。然而，一些患者对联合治疗方案没有反应或产生耐药性。在Vogt-Koyanagi-Harada (VKH)疾病模型中，通过转录组学(RNA-seq)、蛋白质组学(iTRAQ)体外检测等一系列实验，以筛选和验证潜在的耐药分子。
 
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        我们的实验直播已顺利进行七期，衷心感谢各位老师的支持和参与，下周二（2020年9月15日）晚上八点，我们迎来了第一季金开瑞实验直播收官之作-《蛋白质组学iTRAQ定量之样品标记及LC-MSMS》，期待再次与大家在金开瑞直播间一起探讨学习！
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