背景簡(jiǎn)介
蛋白質(zhì)非標(biāo)記定量技術(shù)（label-free）是通過(guò)液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)酶解肽段進(jìn)行質(zhì)譜分析，無(wú)需使用昂貴的穩(wěn)定同位素標(biāo)簽做內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，只需分析大規(guī)模鑒定蛋白質(zhì)時(shí)所產(chǎn)生的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，比較不同樣品中相應(yīng)肽段的信號(hào)強(qiáng)度，從而對(duì)肽段對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行相對(duì)定量。與iTRAQ技術(shù)相比，Label-free的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就在于蛋白質(zhì)不需要昂貴的同位素標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記，所需樣品總量少，耗費(fèi)低。Label-free技術(shù)可用于高通量的biaomarker篩選、蛋白質(zhì)相互作用、蛋白質(zhì)翻譯后修飾等方面的定量比較分析。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
無(wú)需標(biāo)記，操作簡(jiǎn)單；
所需樣本量少，可對(duì)微量樣本進(jìn)行分析，不受樣本數(shù)量限制；
可重復(fù)性高，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作穩(wěn)定性、重復(fù)性要求高，至少做三次技術(shù)重復(fù)或生物重復(fù)；
深度覆蓋檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍可以達(dá)到 8 個(gè)數(shù)量級(jí)以上，提高了低豐度蛋白質(zhì)的檢測(cè)效率；
技術(shù)路線
分析內(nèi)容
樣本類型
動(dòng)物組織≥1 mg, 植物組織≥10 mg，細(xì)胞≥106個(gè)、體液（具體樣品信息請(qǐng)咨詢我司技術(shù)人員）
蛋白提取物：≥300 μg
Q1：Label Free有哪些技術(shù)特點(diǎn)？
A：對(duì)液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的穩(wěn)定性和重復(fù)性要求較高；無(wú)需昂貴的同位素標(biāo)簽作內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)耗費(fèi)低；對(duì)樣本的操作也最少，從而使其最接近原始狀態(tài)，并且不受樣品條件的限制，克服了標(biāo)記定量技術(shù)在對(duì)多個(gè)樣本進(jìn)行定量方面的缺陷。
Q2：iTRAQ和Label Free各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？
A：（1）iTRAQ優(yōu)點(diǎn)：1. 不受樣品來(lái)源制約，幾乎可對(duì)各種樣品進(jìn)行標(biāo)記；2.通量高，可同時(shí)標(biāo)記 2-8 個(gè)樣本；3.可信度高，標(biāo)記試劑的報(bào)告離子的相對(duì)分子質(zhì)量較低，質(zhì)譜在低分子量區(qū)的定性和定量較為準(zhǔn)確；4.可進(jìn)行翻譯后修飾分析。
缺點(diǎn)：1.iTRAQ幾乎可以與樣品中的所有蛋白質(zhì)相結(jié)合，容易受到污染蛋白的影響；2.試劑昂貴，操作繁瑣。
（2）Lable Free優(yōu)點(diǎn)：1.樣品需求量低；2.操作簡(jiǎn)便，不受樣品的來(lái)源與通道數(shù)目的限制；3.單次實(shí)驗(yàn)可鑒定和定量更多的蛋白質(zhì)。
缺點(diǎn)：1.在提取離子信號(hào)強(qiáng)度之前，需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，比較復(fù)雜；2. 準(zhǔn)確性低，依賴質(zhì)譜穩(wěn)定性，在蛋白豐度差距較大時(shí)，無(wú)標(biāo)的區(qū)分效率較好。
案例一蛋白質(zhì)組學(xué)分析揭示了辣椒細(xì)胞質(zhì)雄性不育中線粒體的強(qiáng)烈參與
文章信息
文章題目：Proteomic analysis reveals strong mitochondrial involvement in cytoplasmic male sterility of pepper (Capsicum annuum L.)
發(fā)表雜志：Journal of Proteomics
見(jiàn)刊時(shí)間：2017.08
樣本與實(shí)驗(yàn)方法
樣本：辣椒花蕾
實(shí)驗(yàn)方法：Label free
文章概述
這是一篇很典型的應(yīng)用label-free蛋白質(zhì)組學(xué)方法研究花粉發(fā)育和雄性不育相關(guān)分子機(jī)制，共定性定量了324個(gè)差異表達(dá)蛋白，組織學(xué)實(shí)驗(yàn)表明花粉中絨氈層細(xì)胞的程序化凋亡是雄性不育的最重要的原因。蛋白質(zhì)組學(xué)的生物信息分析結(jié)果表明參與花粉外壁形成、丙酮酸代謝、三羧酸循環(huán)、線粒體的電子傳輸及氧化應(yīng)激反應(yīng)都可能和細(xì)胞敗育有關(guān)。我們的研究為研究辣椒育種提供了研究的基礎(chǔ)。
案例二直腸癌蛋白質(zhì)組學(xué)分型
通過(guò)分析95例大腸蛋白質(zhì)組，一共鑒定到 7526個(gè)蛋白質(zhì)（FDR<2.64%）。基于鑒定到的蛋白質(zhì)相對(duì)定量信息，將本來(lái)通過(guò)基因型分為3個(gè)型的95例樣品，更加細(xì)分為5個(gè)亞型，其中一個(gè)具有不良的預(yù)后，這樣更加有利于精準(zhǔn)醫(yī)療的參考。
參考文獻(xiàn)
Zhang, B., et al. (2014) Proteogenomic characterization of human colon and rectal cancer. Nature 513, 382-387.
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