磷酸化蛋白组定量方法比较：SILAC、TMT 与无标记策略优劣解析
在蛋白质磷酸化组学研究中，仅有修饰位点的鉴定是不够的。定量信息才是真正驱动生物学发现的关键：哪一个位点在刺激前后表达变化显著？哪一类通路受磷酸化调控最为活跃？这一切都离不开精准、可重复的定量策略。定量磷酸化蛋白组学不仅可以发现潜在的生物标志物，还可以帮助筛选治疗靶点，推动精准医疗的发展。此外，该技术还可用于药物作用机制研究和疗效评估，是新药研发中的关键工具。随着质谱技术和富集手段的进步，磷酸化蛋白组定量的灵敏度和覆盖度不断提升，使得研究更具深度和广度。因此，磷酸化蛋白组定量已成为系统生物学研究中不可或缺的技术手段，对于理解复杂生命现象和疾病机制具有重要推动作用。当前主流的定量方法包括SILAC（稳定同位素标记）、TMT（同位素标签定量）以及无标记（Label-Free Quantification, LFQ）三大体系。
一、磷酸化蛋白组定量方法总览：原理简述
1、SILAC —— 从细胞培养源头进行标记
SILAC（Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture）是一种代谢标记方法，通过在细胞培养基中添加轻/重同位素标记的氨基酸（如Lys-0 vs Lys-8），使得细胞在体内将标记氨基酸内源性整合至蛋白质，从而实现精确、内源性的定量比较。
（1）优点：
① 内源性标记，定量精度高，适合检测微小变化；
② 与磷酸肽富集结合后重复性极佳；
③ 操作简便，避免标记效率偏差。
（2）局限：
① 仅适用于可体外培养的细胞系；
② 样本数量受限（通常对比2–3组）；
③ 无法用于组织或临床样本。
2、TMT —— 多重标记提升通量
TMT（Tandem Mass Tag）属于化学标记方法，在酶解后使用异重同分异构体的标签对肽段进行标记。多个样本被分别标记后合并上机，通过MS/MS阶段释放出的reporter ion进行定量。
（1）优点：
① 高通量（可同时标记6~18个样本）；
② 适用于组织、细胞、临床样本等各种来源；
③ 数据处理流程成熟，商业化服务完善；
④ 适合磷酸化组定量，尤其是在富集后统一上机可减少批次偏差。
（2）局限：
① 成本较高；
② 存在“ratio compression”（定量压缩）现象，影响真实倍数变化；
③ 需要精确的样本定量及上机策略。
3、无标记定量 —— 灵活但对平台依赖高
无标记定量是通过对不同样本分别进行质谱检测后，使用肽段强度或谱图计数等方式实现定量比较。这一策略避免了标记操作，流程简洁，尤其适合高通量样本筛选。
（1）优点：
① 无需任何标记，操作灵活，适合复杂或稀有样本；
② 可拓展至数十个样本的比较；
③ 成本相对较低。
（2）局限：
① 样本间需单独上机，批次效应大；
② 对质谱仪器稳定性和数据归一化算法要求极高；
③ 不适合超低丰度磷酸肽的稳定检测与定量。
二、磷酸化蛋白组定量的关键比较指标
三、如何选择适合您研究的磷酸化蛋白组定量策略？
1、研究目的导向选择
（1）机制探索/信号通路研究： 推荐SILAC或TMT，前者适合细胞水平精准定量，后者适合广泛样本比较。
（2）临床样本差异分析/生物标志物筛选： 优先考虑TMT或LFQ，适配组织来源与高通量需求。
（3）高灵敏度磷酸位点筛查： TMT配合串联磷酸肽富集（如IMAC+TiO₂）是当前主流方案。
2、预算与样本获取方式
（1）预算充足且需高通量： 优选TMT。
（2）预算有限/样本难以统一处理： 可考虑无标记定量结合生信手段做后期优化。
（3）可控细胞系建模实验： SILAC依然是定量准确性最高的方式之一。
在蛋白质磷酸化组学研究中，磷酸化蛋白组定量方法的选择不仅影响数据质量，更直接关系到实验设计与生物学发现的深度。如您在项目规划中需定量策略设计建议，欢迎咨询百泰派克生物科技，我们将根据您的样本类型、研究目标与预算，为您提供最契合的磷酸化定量整体解决方案。
百泰派克生物科技——生物制品表征，多组学生物质谱检测优质服务商
相关服务：
How to order?
