鸟枪法 vs 二维电泳:蛋白质鉴定技术对比
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高通量覆盖:可一次性识别上千至上万个蛋白质,适合复杂生物样本(如组织、血浆、细胞系)的整体组学分析。
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灵敏度与动态范围优异:可检测低丰度蛋白,结合多级质谱和增强型离子阱技术,进一步拓展鉴定深度。
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兼容多种定量策略:支持标签(TMT/iTRAQ)和无标签(Label-free)定量,满足差异蛋白筛选和大样本并行比较的需求。
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适合PTM分析:可用于磷酸化、乙酰化等翻译后修饰的位点级别解析,推动信号通路研究深入开展。
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缺失蛋白完整性信息:酶解步骤导致蛋白空间结构和异构体信息难以保留,限制某些蛋白质特征的研究。
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依赖数据库匹配:数据解析依托序列库,若样本中存在新型或变异蛋白,识别效率将下降。
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异构体和修饰体分离能力强:不同亚型或修饰状态的蛋白常以独立斑点呈现,有助于挖掘蛋白翻译后变化。
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对数据库依赖较低:蛋白通过电泳斑点直接检测,结合质谱可识别未知或变异蛋白,适合探索性研究。
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图像可视化直观:可通过染色观察蛋白表达谱变化,便于快速评估差异表达情况。
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低通量、低灵敏度:一次实验仅分离几百至上千个蛋白,难以捕捉低丰度或膜蛋白。
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重复性受限:实验对操作技能依赖高,不同批次间存在较大变异性。
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后续识别流程繁琐:鉴定蛋白需逐一切胶、酶解后上机,周期长、效率低。
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若目标是系统性挖掘差异蛋白、开展通量大、精度高的组学研究,鸟枪法更具优势。
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若关注特定蛋白表达状态变化、亚型结构或修饰变体,二维电泳仍为可选补充工具。
蛋白质鉴定是蛋白质组学研究的关键环节,对理解生物过程、发现生物标志物及开发新靶点具有重要意义。目前,鸟枪法(Shotgun Proteomics)与二维电泳(2D Electrophoresis)是两种主流技术路径。两者在实验流程、数据输出和适用场景上各有侧重,选择合适方法对于实验设计与数据解读至关重要。
鸟枪法:高通量质谱驱动的系统分析策略
鸟枪法是一种基于“蛋白全酶解-液相色谱-串联质谱”(LC-MS/MS)的无胶蛋白质组分析方法。其命名源于类似鸟枪“广撒网”的策略,适合在不预先分离蛋白的前提下,实现大规模的蛋白质鉴定和定量。
※ 技术优势
※ 局限性
二维电泳:经典的蛋白质分离与可视化手段
二维电泳通过两个维度的分离过程——等电聚焦(IEF)与SDS-PAGE,按蛋白的等电点与分子量进行分离。该方法可直接观察蛋白表达差异,是早期蛋白质组学的重要技术支撑。
※ 技术优势
※ 局限性
二维电泳在聚焦特定蛋白表达变化、表型差异验证等方面仍具有一定价值,但已逐步让位于自动化、系统化更强的鸟枪法方案。
鸟枪法与二维电泳技术对比一览
技术选择建议
蛋白质鉴定策略的选择应基于研究目标与样本特性:
此外,也可将两者互补使用:先以二维电泳筛选差异蛋白斑点,再借助鸟枪法深入解析分子机制,从而实现从发现到机制的完整链条构建。
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