蛋白质组学研究方法选择及比较.doc

蛋白质组学研究方法选择及比较目前研究蛋白组学的主要方法有蛋白质芯片及质谱法，本文将从多方面对两种研究方法进行了解与比较；蛋白质芯片（Protein Array）将大量不同的蛋白质有序地排列、固定于固相载体表面，形成微阵列。利用蛋白质分子间特异性结合的原理，实现对生物蛋白质分子精准、快速、高通量的检测。主要类型：l 夹心法芯片(Sandwich-based Array)l 标记法芯片(Label-based Array)l 定量芯片(Quantitative Array)l 半定量芯片(Semi-Quantitative Array)质谱（Mass Spectrometry）用电场和磁场将运动的离子按它们的质荷比分离后进行检测，测出离子准确质量并确定离子的化合物组成，即通过对样品离子质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的一种方法。主要类型：l 二维电泳+质谱(2D/Mass Spectrometry, MS) l 表面增强激光解吸电离飞行时间质谱(Surface-enhanced laser desorption/ionization-time of flight, SELDI)l 同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)Protein Array or Mass Spectrometry？如何选择合适的研究方法？以下将从六个方面进行比较与推荐：1. 筛查蛋白组学表达差异建议选择： RayBiotech（1000个因子的芯片）+质谱a) 不同的方法学有不同的特点：对于质谱，可以筛查到未知的蛋白，但是对于分子量大、低丰度的蛋白质，质 谱的灵敏度和准确性有一定的限制。b) 不同的方法能筛查到的目标不同：根据Proteome Analysis of Human Aqueous Humor一文中报道，质谱筛查到的差异蛋白集中在小分子与代谢物。而用RayBiotech芯片筛查到的结果，多是集中在细胞因子、趋化、血管、生长等等。c) 质谱筛查到355个蛋白，而RayBiotech抗体芯片也筛查到328个蛋白，且用定量芯片验证25个蛋白有差异，这些蛋白是质谱找不到的。目前RayBiotech夹心法抗体芯片已经可以检测到1000个蛋白，采用双抗夹心法，尤其是对于低丰度蛋白，有很好的灵敏度和特异性，很多的低丰度蛋白是抗体芯片可以检测出来，而质谱检测不到的，且样品不经过变性和前处理，保持天然状态的样品直接检测，对于蛋白的检测准确度高。d) 质谱的重复性一直是质谱工作者纠结的问题，不同操作者的结果，不同样品处理条件，峰值的偏移等影响因素都会产生大的影响；RayBiotech的夹心法芯片重复性高。e) 质谱一次实验可以测定8个样品；RayBiotech抗体芯片一次实验可以测定21600例样品甚至更多。2、盲筛验证和一定研究范围的筛查差异蛋白建议选择：RayBiotech抗体芯片RayBiotech抗体芯片主要包含 炎症、趋化、凋亡、生长、血管、受体、自身抗体、神经疾病、免疫性疾病、粘附，肿瘤，干细胞、肥胖、骨代谢、胰岛素类，白介素TH类、Ig分型，基质金属蛋白酶，脓毒症，热休克等芯片。如果盲筛过后小范围验证以及根据自己的研究方向确定的筛查范围，可以从RayBiotech多种芯片中选择。3、实验样品建议选择：RayBiotech抗体芯片如果样品是血清血浆，选择抗体芯片更适合，因为质谱界向来对于血清的检测效果不看好，血清的成分复杂尤其是50%以上是白蛋白，还有大量的免疫球蛋白、纤维蛋白原，凝血因子和补体，占血清总蛋白的99%以上，剩余1%的低丰度蛋白的质谱检测效果很难达优。4、蛋白定量建议选择：RayBiotech抗体芯片质谱的特点是定性和半定量，如果定量，也是针对感兴趣的靶标定量，并不是所有蛋白都可以定量。所以目前RayBiotech基于双抗夹心法的定量可达1000种蛋白精准定量，所以筛查和定量同时进行的话，RayBiotech有绝对的优势。5、特殊种属建议选择：RayBiotech抗体芯片+质谱对于一些特殊种属，建议用质谱+RayBiotech抗体芯片，综合两种方法最大的筛选范畴，一些种属质谱数据库也不全，可用的信息有限，所以结合多种方法做检测效果更佳。6、医学转化和临床应用建议选择：RayBiotech抗体芯片如果初步用了质谱进行盲筛，后续进行小范围的验证，用定量抗体芯片或者ELISA，如果想用于临床，用质谱找到的全新蛋白比较困难且需要后续开发很多相关试剂花费大量时间