iTRAQ和TMT:同位素标记与串联质谱定量分析
iTRAQ和TMT(同位素标记与串联质谱定量分析)的核心在于通过同位素标记对蛋白质进行标记,使得在质谱分析中可以同时对多个样本进行比较。iTRAQ(Isobaric Tags for Relative and Absolute Quantitation)和TMT(Tandem Mass Tag)是常用的同位素标记与串联质谱定量分析技术。这两种技术帮助研究人员实现复杂生物样本中蛋白质的相对和绝对定量。
iTRAQ技术是通过使用标记试剂对蛋白质的胺基进行标记,形成同位素标记的肽段。之后,这些标记化的样本被结合在一起进行串联质谱分析,以获得其相对或绝对定量信息。TMT则类似于iTRAQ,但其标记试剂和化学结构有所不同,通常可以实现更高的多重性和精确度。iTRAQ和TMT的结合使用能够在一次实验中分析多个样本,极大地提高了实验效率和数据的对比性。
iTRAQ和TMT的应用主要体现在其高通量和高精度的蛋白质定量能力,这使得其在医学研究、药物开发、以及农业生物技术等多个领域得到了广泛应用。例如,研究人员可以利用iTRAQ和TMT来分析疾病组织中的蛋白质表达差异,从而帮助识别潜在的疾病生物标志物。同时,这两种技术也被用于研究药物的作用及毒性,以指导新药研发。此外,在农业生物技术中,iTRAQ和TMT也被用来研究植物在不同环境条件下的蛋白质变化,为作物改良提供数据支持。
一、iTRAQ技术
1、原理
iTRAQ(同位素标记相对和绝对定量)技术采用 4 种或 8 种同位素编码的标签,通过特异性标记多肽的氨基基团来实现定量分析。iTRAQ 试剂包括报告基团、平衡基团和肽反应基团。报告基团质量不同,如为 113Da、114Da 等;平衡基团使不同试剂分子量相同;肽反应基团将试剂与肽段连接。标记后的肽段在一级质谱中因质量相同表现为一个峰,二级质谱中平衡基团丢失,报告基团产生不同质量数的报告离子,其强度代表标记肽段的相对丰度。
2、iTRAQ技术特点
可精确比较多达 8 个样本的蛋白含量,标记效率高达 97%;能通过 SCX - HPLC 实现自动化高效分离;基于高分辨率、高质量精度质谱平台,可鉴定多达 6000 种蛋白,能检测低丰度等特殊蛋白;无物种特异性限制。
3、实验流程
首先对不同蛋白质样品进行蛋白酶水解,通常用胰蛋白酶;然后采用不同的 iTRAQ 标记试剂对酶解片段进行标记后混合;接着使用液相色谱和质谱联用进行一级质谱和二级质谱分析;最后对质谱数据进行生物信息分析,实现定性和定量研究。
二、TMT技术
1、原理
TMT(串联质谱标记)技术原理与 iTRAQ 类似,采用 2 种、6 种、10 种或 16 种同位素标签,特异性标记多肽的氨基基团。TMT 标签由分子量报告子、分子量标准化部分和反应基团组成。在一级质谱中,不同样本中同一肽段标记后质荷比相同,二级质谱中释放出的分子量报告子产生不同报告离子峰,其强度反映肽段在不同样品中的相对表达量,肽段碎片离子峰质荷比反映肽段序列信息,从而实现蛋白质定性和相对定量。
2、TMT技术特点
通量更高,一次可同时标记 16 种不同生物样品;报告基团间最小分子质量差为 6/1000Da,分辨率更高,可降低实验误差。
3、实验流程
先进行蛋白提取和质控,确保蛋白样品的质量和纯度;再用 TMT 试剂标记肽段;然后通过 HPLC 分级对标记后的肽段进行分离;接着进行质谱分析;最后对质谱数据进行数据库处理和生物信息学分析,得到蛋白质的定性和定量结果。
同位素标记与串联质谱定量分析可以同时对多个样本进行标记和分析,大幅提高了研究效率。通过精确的同位素标记和质谱技术,iTRAQ和TMT能够提供高精度的蛋白质定量结果。百泰派克生物科技提供高质量的iTRAQ和TMT同位素标记与串联质谱定量分析服务。我们的服务致力于为客户提供精确的蛋白质定量数据,高效解析复杂的生物样本。我们期待与您合作,共同推动科学的进步。
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