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回顶部蛋白质组学概述
回顶部质谱仪的性能和样品前处理的效果是影响蛋白质组学实验结果的两大重要因素。而当仪器已经固定，样品前处理就成为了蛋白质组学实验成败的关键。针对不同类型样品，可选择的前处理策略也是多种多样。细胞裂解和蛋白质提取一般采取机械和物理两种方法相结合。传统的机械裂解如研磨、反复冻融、超声与溶液内剪切等对细胞进行破碎，为了提高蛋白提取效率，机械裂解的同时加入表面活性剂或变性剂，破坏细胞及细胞器脂膜同时增加蛋白溶解度。在裂解细胞后，通常还要经过蛋白定量，酶解，肽段除盐和富集等步骤(详见下图)，才能得到适合进行蛋白质组学研究的样品。
相关资源
为获得高质量的蛋白质组学数据，在正式做样前，我们首先应对仪器状态进行检查。检查内容包括离子源喷雾、背景响应、质量轴等，确保仪器状态正常后，即可开始做样。采集数据完成后，也可通过检查原始数据，判断数据的质量、方法的效果和仪器的状态。
相关资源
针对不同类型的蛋白质组学实验，后续数据分析也应使用对应的软件。得到蛋白鉴定和定量结果后，为了从数据中挖掘具有生物学意义的结论，我们常需要对感兴趣的蛋白进行生物信息分析。
Proteome Discoverer
蛋白质鉴定和定量
ProSightPC
Top-down数据解析
ProteinCenter
蛋白注释及归类
Pathway Over-representation
差异蛋白聚类分析
Thermo Fisher Cloud
基于云的仪器管理和数据分析平台
相关资源
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定量蛋白质组学
回顶部要进一步了解不同蛋白质在复杂生物系统中的功能，除了进行蛋白质鉴定之外，我们还常需要分析不同生理条件下蛋白质丰度的变化。 现代蛋白质组学已经发展出对已知甚至未知目标蛋白进行定量分析的技术，与传统生物学中常使用的蛋白质免疫印迹分析 (Western blot) 相比，基于质谱的蛋白质组学定量技术具有更高的通量，有助于生命科学工作者进行更加全面、深入的研究。
基于不同的定量原理，蛋白质组学领域的研究者已开发出多种分析策略。篇幅所限，我们仅举几例进行介绍。
在蛋白质组学相对定量方法之中, 基于报告离子定量的方法具有最高的通量，适合对大量蛋白 (>1000 个) 同时进行准确的相对定量。基于 TMT 报告离子定量的蛋白质组学流程分为酶切-标记-混合-(肽段分级)-上机-数据分析等步骤。
经典文献
仪器软件方法
Q Exactive 系列仪器中 TMT 定量工作流程的仪器参数优化和 Proteome Discoverer 2.1 软件数据处理方法.
本应用文档为 TMT 标记及其相对定量策略提供了详细的分步指导，包含样品前处理、仪器设置，以及采用 Proteome Discoverer 2.1 软件对数据进行处理和分析。本文详细讨论了关键仪器参数（分辨率、最大离子注入时间、AGC target、碰撞能量和隔离窗口等）对蛋白质和肽段鉴定以及定量结果的影响。
应用报告
Whitepaper: High throughput quantitative proteomics using isobaric tags
Evaluation of search engines for phosphopeptide identification and quantitation.
视频讲座
定量蛋白质组学的新高度——从shotgun、到DIA、再到target quan完整解决方案
Robust Classification of Stem Cell Protein Localization by SPS-MS3.
产品信息
DIA 有效结合了 Shotgun 和 SRM/MRM 的优势和特点，为您带来全新的质谱分析体验和强大的蛋白质组学定量策略。在临床 研究中，高度的复杂性、庞大的样本量、样本的不稳定性是分析的难点，而 DIA 提供条件统一、无差别的质谱采集方法，能够在 样本信息“完全未知”的情况下，对样本进行高通量、高速度采集，获得数据之后再进行深入解析和挖掘，是临床蛋白质组学实 验的利器。在生物学研究中，多个时间点或多种条件下蛋白表达量的变化趋势是分析的重点，而 DIA 的灵敏度、精确度和重现性 为获得准确、可靠的定量结果提供了有力保障。
解决方案
应用报告
Q Exactive HF DIA实现高通量酵母蛋白质组定量分析
Q Exactive HF DIA实现高通量人蛋白质组定量分析
Q Exactive HF DIA实现高通量血清蛋白质组定量分析
Q Exactive HF 一小时 DDA 鉴定 DIA 定量 4000 个 Hela 蛋白
"MS1-Based Quantification Optimization on DIA Methods on a Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometer"
视频讲座
相对于使用三重四级杆质谱的SRM/MRM方法，基于超高分辨子离子扫描的 PRM 方法具有以下优点：
- 高分辨二级全扫描，有效排除复杂基质干扰，选择性高
- 无需方法优化（指定子离子、碰撞能量），方法开发简单
- 谱图可以直接进行数据库检索，定性定量同时完成
相关资料
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蛋白翻译后修饰
回顶部翻译后修饰在蛋白功能中起到非常重要的作用，也是人们关注的重点。由于翻译后修饰的丰度通常较低，为了对其进行高通量鉴定，通常首先需要富集感兴趣的翻译后修饰蛋白或多肽。
蛋白质磷酸化是一种非常重要的翻译后修饰，其在细胞周期、细胞增殖分化、代谢和凋亡等各个生物学过程中都起到重要的调控作用。在真核生物中，约有 1/3 的蛋白质处于其磷酸化状态，不同的蛋白质磷酸化水平差异很大，从低于 1% 到高达 90% 不等。磷酸化蛋白质组学面临着诸多技术挑战，如：磷酸化蛋白质丰度较低且动态范围大，磷酸化肽段的离子化效率相对偏低，磷酸修饰基团的具体位置难以确定，等等。当前，通过 IMAC、TiO2 或抗体等方法富集磷酸化肽段，并采用 TMT或SILAC等定量方法，我们可对磷酸化蛋白质组进行深度鉴定和定量，进而研究由磷酸化介导的信号转导等重要生物过程。
[应用报告] 基于二氧化钛富集策略的人类磷酸化蛋白质组大规模鉴定
[应用报告] 内标掺入 SILAC 法用于小量组织的蛋白质组及磷酸化蛋白质组定量
[应用报告] High-pH Reversed-Phase Sample Fractionation for Phosphoproteomic Workflows
[应用报告] Sensitive and Accurate Quantitation of Phosphopeptides Using TMT Isobaric Labeling Technique
[应用报告] Evaluation of search engines for phosphopeptide identification and quantitation
蛋白质的糖基化也是一种非常重要的翻译后修饰。糖基化修饰的主要研究内容包括糖基化蛋白的鉴定，糖基化位点的鉴定，某个特定糖基化位点上糖型的鉴定等。Orbitrap 系列超高分辨质谱家族中的 Orbitrap Fusion 和 Orbitrap Fusion Lumos 可通过多种碎裂模式 (EThcD / HCD-pd-(CID+ETD)) 对复杂糖肽结构进行高可靠解析。
蛋白质磷酸化是一种非常重要的翻译后修饰，其在细胞周期、细胞增殖分化、代谢和凋亡等各个生物学过程中都起到重要的调控作用。在真核生物中，约有 1/3 的蛋白质处于其磷酸化状态，不同的蛋白质磷酸化水平差异很大，从低于 1% 到高达 90% 不等。磷酸化蛋白质组学面临着诸多技术挑战，如：磷酸化蛋白质丰度较低且动态范围大，磷酸化肽段的离子化效率相对偏低，磷酸修饰基团的具体位置难以确定，等等。当前，通过 IMAC、TiO2 或抗体等方法富集磷酸化肽段，并采用 TMT或SILAC等定量方法，我们可对磷酸化蛋白质组进行深度鉴定和定量，进而研究由磷酸化介导的信号转导等重要生物过程。
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