磷酸化定量蛋白组学:标记法与无标记法怎么选?
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标记法(如TMT、iTRAQ、SILAC)
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无标记法(Label-free quantification, LFQ)
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TMT/iTRAQ:化学标记,适用于组织/临床样本
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SILAC:代谢标记,多用于细胞实验
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高通量并行比较:一次最多可处理16个样本(如TMTpro 16plex),数据可比性强
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分析重复性好:多个样本共同进入质谱分析,减少系统误差
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适用于磷酸化等低丰度修饰:提高信噪比,有利于鉴定置信度提升
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成本较高:TMT/iTRAQ试剂昂贵,实验流程复杂
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标签干扰问题(ratio compression):影响真实差异的量化精度
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对样本前处理要求高:需严格定量、混合,操作误差放大会影响最终结果
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成本低,操作简便:无需额外的标记步骤,适用于预算有限的实验室
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可拓展性强:样本数量不限,便于大规模队列研究
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更真实的生物学差异反映:不存在标签压缩效应
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技术重复性要求高:每个样本独立分析,仪器稳定性至关重要
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对样本间系统误差更敏感:批次效应需谨慎控制
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对磷酸化等低丰度修饰的灵敏度有限:需要更深的质谱采集和富集策略优化
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定制化富集策略:基于TiO₂、Fe-NTA和IMAC等技术组合,显著提升磷酸肽鉴定覆盖率
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多策略定量支持:支持TMT、SILAC和Label-free三种方案,适配不同实验需求
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智能数据分析平台:结合MaxQuant、Perseus等软件,实现精确位点定位与功能注释
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QC全流程控制:包括酶解效率评估、富集前后检测、质谱波动监控,保障数据可靠性
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样本数量与重复设计
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差异检测 vs 机制探索
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实验预算与时间周期
磷酸化是一种关键的翻译后修饰(PTM),在信号转导、细胞周期调控和疾病发生中扮演核心角色。为了系统地解析细胞内磷酸化事件的动态变化,磷酸化定量蛋白组学(Quantitative Phosphoproteomics)应运而生,成为现代生命科学研究中不可或缺的技术手段。在定量策略选择上,标记法(Labeling)与无标记法(Label-free)是两大主流路径。
一、什么是磷酸化定量蛋白组学?
磷酸化蛋白组学专注于检测和定量蛋白质上的磷酸化修饰位点,通常通过质谱(MS)技术与磷酸肽富集方法(如TiO₂、IMAC)相结合,捕捉低丰度且动态变化的磷酸化修饰。
定量策略是该领域的核心环节,直接决定了数据的可信度与生物学解释的深度。目前主流定量策略分为两类:
二、标记法定量:精度高,适合多样本对比
1、原理简述
标记法通过在样本层面引入同位素或异构标签,实现不同样本在一个质谱运行中“混合分析,相对定量”的目的。常见方法包括:
2、优势
3、局限性
三、无标记法定量:灵活性高,适合大规模实验
1、原理简述
无标记法基于LC-MS/MS的信号强度(MS1层级)或谱图计数(spectral counting)进行定量,不依赖任何外源性标签。每个样本独立分析,后期通过数据处理实现定量比较。
2、优势
3、局限性
四、该怎么选?看科研目标和样本特点
选择标记法还是无标记法,需综合考虑以下因素:
| 决策因素 | 推荐方法 | 原因说明 |
|---|---|---|
| 样本量较少(<10) | 标记法 | 可并行分析,节省时间和批间误差 |
| 样本量较大(>20) | 无标记法 | 成本更可控,灵活性高 |
| 差异定量为主 | 标记法 | 定量精度高,适合对照组与处理组比较 |
| 磷酸化修饰研究 | 标记法 | 信噪比更高,适合检测低丰度修饰 |
| 临床样本队列研究 | 无标记法 | 样本多,标签成本高,需逐一检测 |
| 高重复性需求 | 标记法 | 共同运行分析,系统误差小 |
五、百泰派克生物科技的技术优势与解决方案
在实际项目中,磷酸化蛋白组学不仅要求定量策略合理,还需要从样本处理、磷酸肽富集、质谱采集到数据分析的全流程标准化与优化。
在百泰派克生物科技,我们围绕磷酸化定量构建了一整套高灵敏度、高重现性的技术平台:
无论是标记法还是无标记法,各有优势,关键在于研究目的、样本条件与预算可行性之间的平衡。科研人员在选择前应明确:
如您对磷酸化蛋白组学研究有更深入的需求,欢迎与百泰派克生物科技联系,我们将根据您的课题特性,提供定制化的技术解决方案,助力高水平科研成果产出。
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