無標籤定量

運用在質譜中的,用來確定複雜生物組分里的蛋白相對含量的方法。這種方法不使用穩定的核素進行標記。是定量蛋白質組學中的一種方法,與同位素標記,化學物質標記等方法相對應的方法,它基於蛋白質豐度與質譜數據一級譜圖肽段峰強度或二級譜圖數目呈現一定相關性。

基本介紹

  • 中文名:無標籤定量
  • 外文名:label-free quantification
原理,

原理

依賴於前體信號強度或者色譜計數。當針對高精確性質譜時前者適用(記錄飛行時間等的質譜)。質譜水平上的高解析度使得後期的無標籤定量過程變得可能。
基於質譜數據的無標記定量方法通常分成兩類.其一,基於一級譜圖母離子強度,如譜圖峰高、譜圖峰面積和譜圖峰容量等,稱為信號強度法,又叫做離子強度法或曲線面積法;其二,基於肽段匹配的二級譜圖數目,稱為譜圖計數法.兩類無標記定量方法計算流程如圖1 所示.
無標籤定量
無標記定量方法
1 信號強度法
經典的蛋白質組學流程首先用胰酶將蛋白質酶切成肽段,然後經過液相色譜分離,根據肽段的疏水性、離子強度、等電點的差異進行分離洗脫,接著利用電噴霧離子源產生氣相離子.質譜儀根據它們的質荷比將其分離並記錄,這一階段稱為母離子掃描.然後按照不同質譜儀設定的規則,通常選擇豐度最高的5~9 個母離子依次進行二級碎裂,得到二級碎片離子譜圖,再返回至母離子掃描,進入下一循環.這樣的一種質譜數據獲取方式被稱為數據依賴獲取(data dependent acquisition, DDA)模式,也是最為常見的一種模式.在一級質譜圖中,每一個母離子都包括三維信息,即液相色譜保留時間、質荷比以及離子強度(圖1).由於電噴霧離子化得到的母離子信號強度與離子濃度存在相關性[7],每個母離子都是離子化的肽段,因此在一級譜圖中提取出鑑定肽段對應的離子峰強度即可以反映出肽段的豐度,常用來表示離子峰強度的參數有峰高度、峰面積和峰容積等.在提取離子信號強度之前,往往需要對原始質譜數據進行預處理,通常這也是信號強度法最重要且最複雜的步驟.
2 譜圖計數法
通常,樣品中某蛋白質豐度越高,則酶切產生的肽段也會越多.酶切肽段越多,經質譜分析,鑑定到的唯一匹配肽段(該肽段僅匹配至一個蛋白質)會越多,其對應的二級譜圖數也會越多.這即是基於譜圖計數無標記定量方法的基礎,因此人們嘗試利用譜圖計數作為一種簡單的方法用於蛋白質的相對定量.譜圖計數(spectral counts,SpC)模型直接統計蛋白質所有肽段的二級譜圖數總和來反映蛋白質豐度.Ryu 等在分別研究序列覆蓋度、肽段數和譜圖數與蛋白質豐度相關性分析後發現,僅譜圖數與相對蛋白質豐度呈強線性相關.然而通過對譜圖計數進行不同的校正,可以有效地改善此類方法的性能.

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