iTRAQ/TMT实验的主要步骤有哪些,主要采用哪些仪器?能得到什么数据及什么生物信息分析结果?
- 差异表达蛋白质(DEPs)筛选:根据定量数据,识别在不同实验条件下显著差异表达的蛋白质。
- 富集分析:通过基因本体(GO)富集分析和通路富集分析(如KEGG通路),了解差异表达蛋白质在生物学过程、分子功能、细胞组分和代谢通路中的功能。
- 聚类分析:对差异表达蛋白质进行聚类分析,识别具有相似表达模式的蛋白质,这有助于发现潜在的功能相关性或共调控关系。
- 蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析:利用已知的蛋白质相互作用数据,构建差异表达蛋白质的网络,以揭示它们在细胞信号和功能模块中的作用。
- 调控网络分析:通过结合转录因子、非编码RNA等调控因子信息,构建差异表达蛋白质的调控网络,揭示其上下游调控关系。
- 蛋白质功能预测:对新发现的差异表达蛋白质进行功能预测,如同源性搜索、结构域分析和序列模otif分析等。
iTRAQ(isobaric Tags for Relative and Absolute Quantitation)和TMT(Tandem Mass Tags)是两种同位素标签方法,用于蛋白质组学实验中的相对和绝对定量分析。它们的主要实验步骤和使用的仪器如下:
1.样品制备:首先需要获取目标细胞或组织,然后提取蛋白质。通常使用冷冻破碎、超声波或者化学方法提取蛋白质。
2.蛋白质测定:使用BCA、Bradford或Lowry等方法测定蛋白质浓度,以保证加入不同样品的蛋白质质量一致。
3.蛋白质酶解:将提取的蛋白质样品用酶(如胰蛋白酶)进行消化,产生肽段。
4.肽段标记:将酶解后的肽段与iTRAQ或TMT试剂进行标记。每个试剂与不同的肽段相结合,形成具有不同同位素组成的标签。这些标签在质谱中具有相同的质荷比(m/z),但碎裂时产生具有不同质荷比的报告者离子。
5.标记肽段混合:将不同实验组的标记肽段进行混合,形成一个复合样品。
6.肽段分离:使用高效液相色谱(HPLC)对混合肽段进行分离。通常采用基于反相色谱(RP-HPLC)的分离策略。
7.质谱分析:将分离后的肽段通过液质联用(LC-MS/MS)进行分析。常用的质谱仪器有Thermo Scientific的Orbitrap系列、SCIEX的TripleTOF系列以及Bruker的timsTOF系列等。
8.数据处理与生物信息学分析:对质谱数据进行数据库搜索、定量分析和统计分析。常用的软件有MaxQuant、Proteome Discoverer、Skyline等。生物信息学分析一般包括:
9.结果验证:根据iTRAQ/TMT实验结果,选取一些关键蛋白质进行验证实验,如Western Blot、ELISA等。
iTRAQ和TMT实验涉及样品制备、蛋白质酶解、肽段标记、肽段分离、质谱分析、数据处理和生物信息学分析等多个步骤。实验结果可以帮助研究人员识别差异表达蛋白质,了解它们在生物学过程和代谢通路中的功能,并揭示其相互作用和调控关系。
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