iTRAQ蛋白质组学的原理与应用
- 多样本设计与分组建议
- 报告离子干扰消除优化
- 生信分析深度挖掘
- 多组学联合分析支持
在多样本比较、疾病机制解析与药物靶点筛选中,iTRAQ蛋白质组学以其高通量、高灵敏度和高一致性的优势,受到越来越多科研人员青睐。
一、iTRAQ蛋白质组学原理详解:如何实现多样本蛋白定量?
iTRAQ是基于质谱标记的相对和绝对定量方法,利用同位素标签对不同样本中的肽段进行等质量标记,在MS/MS级别释放出不同质量的“报告离子”,通过其强度实现定量。
1、iTRAQ标记结构:
每个iTRAQ试剂由三部分组成:
(1)报告离子(Reporter group):114–121 Da,标志不同样本
(2)平衡组(Balance group):调节整体分子量一致
(3)肽反应基团(Peptide reactive group):与肽段N端和赖氨酸侧链反应多种标签等质量设计确保所有标记肽段在一级质谱中质量完全一致,在二级质谱中通过报告离子质量区分。
2、iTRAQ蛋白质组学实验流程:
(1)蛋白提取 → 胰蛋白酶酶解;
(2)每个样本分别用不同iTRAQ标签(如114、115、116…)标记肽段;
(3)所有标记肽混合,进行液相色谱分离 + 高分辨率LC-MS/MS分析;
(4)MS/MS碎裂时释放出报告离子(reporter ions),依据其强度进行定量;
(5)数据分析包括肽段鉴定、蛋白注释、差异分析等。
二、iTRAQ蛋白质组学的应用
1、疾病机制研究
通过比较健康与疾病状态下的蛋白表达谱,筛选差异表达蛋白,为疾病生物标志物挖掘和通路机制研究提供依据。
2、药物作用机制解析
通过比较药物处理组与对照组的蛋白质表达变化,探索药物靶点及其下游信号通路,为新药研发提供支持。
3、发育与时序研究
利用iTRAQ对不同时间点样本进行标记,实现动态监测蛋白表达变化,适用于胚胎发育、细胞分化等研究场景。
4、跨组学联合分析
iTRAQ常与代谢组、转录组等技术联合使用,构建多维组学关联网络,揭示复杂生物过程中的核心调控模块。百泰派克生物科技支持 iTRAQ 与磷酸化修饰、代谢组、免疫组学等数据的联合分析,助力构建系统生物学模型。
三、iTRAQ技术的局限与解决策略
| 局限性 | 说明 | 解决方案 |
| Ratio compression | 报告离子受共碎裂干扰,定量偏差 | 使用MS3级质谱、窄窗口选择等策略 |
| 标记成本较高 | 试剂价格及设备要求较高 | 精准规划样本分组,提升数据价值 |
| 对质谱依赖性强 | 需高分辨率平台 | 合作专业平台 |
iTRAQ作为成熟的多通道定量蛋白质组学技术,仍在生命科学、药物研究、转化医学等多个领域发挥着关键作用。其高通量、多样本并行定量能力,特别适合用于探索差异蛋白、构建调控网络、验证生物标志物等复杂课题。
百泰派克生物科技提供从样本准备 → iTRAQ标记 → 高分辨率LC-MS/MS → 数据分析与可视化报告的一站式iTRAQ蛋白质组学服务,并根据研究目的定制最优实验策略:
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