TMT 10-plex、11-plex、18-plex 技术解析及应用场景
随着蛋白质组学研究进入高通量和大队列时代,TMT(Tandem Mass Tag)多重标记定量技术因能在一次 LC-MS/MS 分析中同时处理多个样本,显著减少批次偏差和实验时间,被广泛用于疾病标志物筛选、药物靶点验证及多组学整合研究。当前主流的 TMT 产品线包括 10-plex、11-plex 和 18-plex,它们分别满足不同样本规模和研究需求。本文将解析这三类 TMT 技术的原理、区别及典型应用场景,并介绍如何根据项目特点选择合适方案。
一、TMT 多重标记定量的核心原理
1、TMT 标签的结构
TMT 标签由三部分构成:
(1)质量报告基团(Reporter ion):在 MS/MS 碎裂时释放特征离子,用于不同样本的定量;
(2)质量平衡基团(Balancer):保证不同标签在 MS1 扫描中质量一致;
(3)反应基团(Reactive group):与肽段的 N 端或赖氨酸残基共价结合,实现标记。
2、定量过程
(1)将不同样本分别用不同的 TMT 标签标记;
(2)等量混合样本后进行 LC-MS/MS 分析;
(3)在 MS/MS 层面通过报告离子强度对各样本进行相对定量。
二、TMT 10-plex、11-plex 与 18-plex 的技术特点
1、TMT 10-plex
(1)可同时处理 10 个样本,适合中小规模项目(如常规生物学重复、基础研究);
(2)报告离子质量分辨率需求较高(适配 Orbitrap 系统);
(3)成本较低,广泛应用于学术研究。
2、TMT 11-plex
(1)在 10-plex 基础上新增一个通道,用作参考样本(Bridge Sample),便于跨批次标准化;
(2)常用于需要多批次拼接的大型队列项目;
(3)提高了数据一致性和跨批次可比性。
3、TMT 18-plex
(1)最新一代 TMT 技术,可在一次实验中处理多达 18 个样本,大幅提升通量;
(2)对质谱分辨率和 MS/MS 精确度要求更高(适配高端 Orbitrap 或 timsTOF Pro 平台);
(3)非常适合大规模临床队列、药物筛选和多组学联合研究,可显著降低批次效应与实验成本。
三、三种 TMT 技术的选择策略
1、样本规模
(1)≤10 个样本:TMT 10-plex 即可满足;
(2)10–20 个样本:推荐 TMT 11-plex,并利用参考样本平衡批次;
(3)≥18 个样本或需要一次覆盖大队列:选择 TMT 18-plex,最大限度减少批次差异。
2、研究类型
(1)基础研究(信号通路、PTM 研究):10-plex 或 11-plex 足够;
(2)临床队列或药物研究:18-plex 优势明显,可整合更多患者样本;
(3)多组学整合:18-plex 更能支持转录组、代谢组联合分析。
3、预算与设备
(1)10-plex 成本最低,适合资金有限的课题组;
(2)18-plex 需高端质谱平台(如 Orbitrap Exploris 480),但单样本成本反而更低。
四、TMT 技术的典型应用场景
1、疾病标志物发现
对比疾病组与对照组蛋白质谱,筛选候选标志物,加速早期诊断研究。
2、药物靶点验证与作用机制解析
追踪药物处理前后蛋白质动态变化,构建药物调控网络。
3、多组学联合研究
与转录组、代谢组结合,建立疾病调控模型,从系统层面理解生物机制。
4、临床转化研究
18-plex 技术可处理大队列临床样本,显著减少批次差异,适合多中心协作研究。
TMT 10-plex、11-plex 与 18-plex 技术各具优势,适用于不同规模和类型的蛋白质组学研究。选择合适的技术方案,并依托高质量的实验平台和专业的数据分析支持,是确保研究顺利推进的关键。如果您计划开展多通道 TMT 蛋白质组学研究,欢迎联系百泰派克生物科技,获取定制化的技术方案与合作咨询。
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