PRM技术如何帮助分析低丰度蛋白质?
蛋白质组学研究与临床转化应用中,低丰度蛋白质的定量检测始终是技术瓶颈。这类蛋白虽然表达水平极低,却往往具有极高的生物学意义,例如炎症因子、细胞因子、转录因子或疾病早期标志物。DDA(Data Dependent Acquisition)模式受限于采集深度和动态范围,难以稳定检测这些低丰度靶标。(Parallel Reaction Monitoring)PRM技术凭借其高选择性与灵敏度,为低丰度蛋白的定量分析提供了有效解决方案。本文将深入解析PRM技术在低丰度蛋白检测中的核心优势、实现机制及百泰派克生物科技的技术平台能力。
一、低丰度蛋白质分析的挑战
1、动态范围极广:血浆中蛋白浓度可跨越12个数量级,低丰度蛋白信号极易被高丰度成分掩盖。
2、信噪比低:目标蛋白信号微弱,在复杂基质背景下易被干扰离子淹没。
3、重复性差:其他蛋白组学方法在检测限附近的定量稳定性差,导致跨样本比较误差大。
4、缺乏稳定内标:低丰度靶标缺乏可靠的参考点,易受仪器波动或前处理差异影响。
二、PRM技术如何应对这些挑战?
PRM是在高分辨率质谱平台(如Orbitrap)上运行的靶向质谱技术,其特点在于:对特定母离子进行选择性碎裂,随后对其所有碎片离子进行全扫描采集,从而在多个维度上提升低丰度蛋白质的检测能力。
核心优势如下:
1、高分辨率消除背景干扰
(1)PRM技术常用的Orbitrap质谱仪可提供>30,000的分辨率,有效区分质荷比相近的干扰离子。
(2)精确质量筛选窗口(±5 ppm)大幅提高信噪比,增强低丰度信号的识别能力。
2、多碎片离子增强定量特异性
(1)相比SRM只能采集1~2个transition,PRM可同时记录全部碎片离子,后期选择最优组合用于定量。
(2)多维确认机制显著提升低丰度信号的可信度。
3、自由选择定量离子,提高重现性
研究者可根据每次运行数据,自由选择最佳离子对进行定量,缓解信号不稳问题。
4、结合稳定同位素内标实现精准校准
合成的SIL肽段在质谱行为与靶标肽段完全一致,可有效补偿进样波动与离子化效率差异。
三、影响PRM技术检测低丰度蛋白效果的关键因素
1、肽段选择质量
(1)优选具有良好离子响应、无修饰、无二义性的特征肽段。
(2)可结合DIA数据、数据库预测工具辅助筛选(如PeptideAtlas、Prosit)。
2、样本预处理与富集技术
采用蛋白脱盐、SPE固相萃取、免疫富集(如SISCAPA)等方法去除高丰度背景,提升目标信号占比。
3、色谱分离性能优化
(1)提高保留时间稳定性,防止目标信号在复杂洗脱过程中被掩盖。
(2)可使用多维色谱或延长梯度增强分离度。
4、质谱采集参数调节
调整孤立窗口大小、注入时间(IT)与自动增益控制(AGC)设置,确保低丰度离子充分采集。
四、百泰派克生物科技的PRM技术平台
百泰派克生物科技在低丰度蛋白质靶向定量领域积累了丰富的技术经验,构建了以下优势体系:
1、设备平台先进:采用Orbitrap Exploris 480等高分辨仪器,提供高灵敏度、高通量的PRM分析能力。
2、方法学定制开发:根据客户靶标特性,个性化设计肽段、优化参数、定制SIL内标。
3、全流程标准化质控:从样本处理、肽段合成、数据分析到项目报告,均设有严格质量控制节点。
4、复杂样本适配能力:针对血浆、脑脊液、细胞裂解液等高背景样本,提供富集和前处理解决方案。
PRM技术凭借其高选择性、高灵敏度和高度定量一致性,正逐步成为低丰度蛋白质分析的主流手段。面对疾病标志物验证、药物靶点研究等场景,PRM为科研人员提供了强有力的数据支持。百泰派克生物科技将持续优化PRM平台能力,为客户提供更精准、更可靠的低丰度蛋白定量服务。
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
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