標記蛋白組學和非標記蛋白組學的優(yōu)勢及應用

蛋白組學是研究細胞內(nèi)所有蛋白質(zhì)的集合，這包括它們的表達、功能和調(diào)節(jié)。在蛋白組學研究中，"標記"和"非標記"是兩種主要的方法。

一、標記蛋白組學（Labelled Proteomics）：

在這種方法中，蛋白質(zhì)或其片段被化學標記，通常是為了量化。例如，通過質(zhì)譜法，可以比較不同樣本中蛋白質(zhì)的相對豐度。常見的標記技術包括同位素標記（如硅酸鹽標記和氨基酸穩(wěn)定同位素標記）、熒光標記等。

圖1.定量蛋白組分析

1、同位素標記（Isotope Labelling）:

->B:質(zhì)譜穩(wěn)定同位素標記（Mass Spectrometry-based Stable Isotope Labelling）：

包括同位素編碼親和標記（ICAT）、同位素標記的氨基酸（SILAC）和同位素標記的定量蛋白質(zhì)組學（iTRAQ）。這些方法通過使用含有不同同位素的標記劑來區(qū)分來自不同樣本的蛋白質(zhì)或肽段。

->B:氨基酸穩(wěn)定同位素標記（Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture, SILAC）：

一種生物學方法，通過在細胞培養(yǎng)中使用含有重同位素的氨基酸來標記蛋白質(zhì)。

2、化學標記（Chemical Labelling）:

->B:熒光標記（Fluorescent Labelling）：

使用熒光染料標記蛋白質(zhì)，便于在質(zhì)譜或其他光學檢測方法中識別。

->B:活性基團標記（Reactive Group Labelling）：

使用特定的化學活性基團與蛋白質(zhì)的特定氨基酸殘基反應，形成共價結(jié)合。

3.酶標記（Enzymatic Labelling）:

例如，使用特定酶（如激酶）對蛋白質(zhì)進行修飾，然后通過特定的方法檢測這種修飾。

二、非標記蛋白組學（Label-free Proteomics）：

這種方法不涉及直接標記蛋白質(zhì)。它依賴于比較不同樣本的質(zhì)譜數(shù)據(jù)來分析蛋白質(zhì)表達的變化。非標記方法的優(yōu)點是它不需要復雜的化學處理，可以在更自然的狀態(tài)下研究蛋白質(zhì)。

圖2.Label Free定量蛋白組學服務流程

1.優(yōu)勢:

無需化學標記，簡化了樣本處理過程。
更適合分析大規(guī)模樣本或復雜樣本。
允許研究蛋白質(zhì)在其最自然的狀態(tài)下的表達。

2.應用:

廣泛應用于疾病生物標志物的發(fā)現(xiàn)、蛋白質(zhì)網(wǎng)絡的研究、藥物作用機理的探索等領域。
特別適用于那些難以使用標記方法的樣本，如臨床樣本。

標記方法通常在定量分析中更精確，而非標記方法在處理大規(guī)模樣本或復雜樣本時可能更方便。