iTRAQ定量蛋白质组学原理与信号解析
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报告离子（Reporter Group）：质量在 113–121 Da 之间（8-plex系统），是最终用于定量分析的信号。
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平衡基团（Balance Group）：调节总质量，使各标签等质量（总质量约为 305 Da）。
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反应基团（Peptide Reactive Group）：通常是NHS酯，能特异性与肽段的N末端和赖氨酸侧链反应。
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背景扣除（Noise Removal）
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峰面积归一化（Normalization）
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多肽整合至蛋白水平（Protein Roll-up）
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多样本并行分析：一次实验可定量8个样本，节约时间与成本。
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高重复性：标签标记后混合分析，有效控制技术误差。
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广泛适用性：适用于细胞、组织、血清等多种样本类型。
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报告离子抑制效应（Ratio Compression）：共裂解肽段会干扰定量精度。
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高成本：iTRAQ试剂价格较高。
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对MS仪器要求高：需高分辨率、灵敏度良好的MS平台。
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超高覆盖率：整合高pH分级与深度扫描策略
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定量更精准：优化标签标记效率与信号归一算法
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生信分析一体化：提供差异蛋白筛选、GO/KEGG富集、PPI网络等全流程支持
在现代蛋白质组学研究中，如何在多个样本间实现高通量、精准的蛋白定量，是揭示生物过程差异的关键。iTRAQ（Isobaric Tags for Relative and Absolute Quantitation） 技术自2004年被引入以来，已成为多通道并行定量分析的重要工具。其以同位素标记为核心，结合质谱平台，实现了最多8个样本（iTRAQ 8-plex）的同步定量，在生物标志物筛选、疾病机制研究、药物作用机制探索中发挥着巨大优势。
一、iTRAQ技术原理：等质量标记的巧妙设计
iTRAQ是一种基于同位素标签的质谱相对定量技术。其核心创新在于：虽然每个iTRAQ标签具有不同的报告离子质量（reporter ion），但在标记肽段后，整体分子质量保持一致，即“等质量（isobaric）”。
1、iTRAQ标签的结构组成
每个iTRAQ试剂由以下三部分组成：
2、原理核心：标记后整体质量相同
这种等质量的设计使得在一级质谱（MS1）中，各标记肽段表现为单一峰，不会因标签差异而出现多峰干扰。而在二级质谱（MS2）中，标签裂解产生不同质量的报告离子，用于反映不同样本中该肽段的相对丰度。
二、iTRAQ实验流程：从样本到定量数据
iTRAQ实验流程大致包括以下几个步骤：
1、样本蛋白提取与酶解
多个生物样本分别提取蛋白，并使用胰蛋白酶进行酶解，获得肽段混合物。
2、iTRAQ标签标记
每个样本分别使用不同编号的iTRAQ试剂进行标记。标记完成后，样本被混合成一个复合样本池。
3、分离与富集
混合肽段常常经过高pH反相色谱（High-pH RP）进行分级，提升质谱检测覆盖率。
4、LC-MS/MS分析
利用高分辨率质谱（如Orbitrap、Q-TOF）进行液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析，获取肽段序列及其丰度信息。
三、信号解析：如何解读iTRAQ报告离子？
iTRAQ定量的关键在于MS/MS中低质量区的报告离子信号，它们直接反映了各样本中目标肽段的相对丰度。
1、Reporter离子检测
在MS2中，iTRAQ标签裂解产生113–121 Da的报告离子。每个标签对应一个特定质量的离子，如下所示：
| iTRAQ标签编号 | Reporter离子质量（Da） |
|---|---|
| 113 | 113.11 |
| 114 | 114.11 |
| … | … |
| 121 | 121.12 |
2、强度归一化与定量计算
不同报告离子的峰面积表示各样本中该肽段的相对丰度。定量过程包括：
最终获得的定量值，可用于统计分析、差异表达筛选（如 fold change > 1.5, p-value < 0.05）。
四、iTRAQ优势与局限性
1、优势
2、局限性
五、百泰派克生物科技的解决方案
在百泰派克生物科技，我们深知iTRAQ实验在精准定量中的关键价值。为此，我们构建了基于高端Orbitrap平台和专业优化的数据处理流程的iTRAQ定量蛋白组服务：
无论您关注疾病机制、药效学评估还是生物标志物筛选，百泰派克生物科技都能为您定制高可靠性的iTRAQ蛋白组学解决方案。
尽管新一代标记技术如TMT逐渐普及，iTRAQ仍因其可靠性与成熟性，在多个研究场景中被广泛应用。理解其原理与信号解析机制，对于优化实验设计、提升数据质量至关重要。未来，在质谱仪器与算法双重进化下，iTRAQ有望继续为精准蛋白组学研究提供坚实支持。如果您正在规划iTRAQ定量蛋白组学项目，欢迎联系百泰派克生物科技，我们将为您提供专业、一站式的实验与数据服务支持。
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