稳定同位素标记方法在蛋白质组学定量分析中的应用.pdf

第18卷第4期同位素Vol.18No.4
2005年11月JournalofIsotopesNov.2005

稳定同位素标记方法在蛋白质组学定量分析中的应用

孟丽丽,齐孟文
(中国农业大学核技术应用实验室,北京100094)

摘要:蛋白质表达水平定量分析是蛋白质组学研究的一项关键内容,它依赖于精确的、高通量的、具重复性
的技术。目前,应用稳定同位素标记技术定量蛋白质表达水平是最准确的方法之一,且联合色谱质谱技术
更具优势。本文论述了这一技术的广泛应用和最新的研究进展。
关键词:蛋白质组;稳定同位素标记;质谱;定量分析
中图分类号:TL92;TQ937文献标识码:A文章编号:100027512(2005)0420245205

ApplicationofQuantitativeProteomicsExpression
AnalysisUsingStableIsotopeLabeling

MENGLi2li,QIMeng2wen
(LaboratoryforApplicationofNuclearTechniques,ChinaAgricultureUniversity,Beijing100094,China)

Abstract:Quantitativeproteinexpressionprofilingisacrucialpartofproteomicsandre2
quirestechniquethatareabletoefficientlyprovideaccurate,high2throughputandreproduc2
ibledifferentialexpressionvaluesforproteinsintwoormorebiologicalsamples.Atpresent
,stableisotopelabelingisprobablyconsideredasoneofthemostaccuratewaystorelatively
quantifyproteinexpressionlevelsandadditionallystableisotopelabelingmaybedirectly
combinedtoLCMS/MSapproaches.Insummary,thistechniquehasitsadvantagesinquan2
titativeproteomics.Theapplicationandthelatestprogressesaboutthistechniquearedis2
cussed.
Keywords:proteomics;stableisotopelabeling;MS;quantitativeanalysis

蛋白质组通常定义为一个基因组、一种生物可以揭示为什么/健康0细胞有别于/疾病0细胞
或一种细胞/组织所表达的全套蛋白质[1]。由于和细胞为什么有不同的行为方式。蛋白质组学
剪切方式的变化和翻译后的修饰,使得蛋白质组研究的一项关键内容,是在对比环境下对蛋白质
研究比基因组更加复杂,增加这种复杂性的另一的差异表达进行准确的定量分析,通过比较正常
因素是蛋白质丰度随环境变化而变化,即蛋白质与异常细胞或组织中蛋白质表达水平的差异,进
为适应环境自身长期进化或环境应激而发生的而找到此环境下密切相关的差异蛋白所引发的
改变。通过了解这些功能活动变化的过程,或许疾病,从而确定多种致病因子在对机体作用时最

收稿日期:2005201227;修回日期:2005207228
作者简介:孟丽丽(1977~),女(汉族),河北人,硕士生(导师:齐孟文),从事核技术应用与酶联免疫试剂盒开发
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重要的靶分子,为临床诊断、病理研究、药物筛中15N原子的数。通过比较质谱图中同位素标
选、新药开发、新陈代谢研究等提供理论依据。记内标物的一对峰的强度,便可确定对照细胞体
过去,主要采用二维差异凝胶电泳(DIGE)系中蛋白质表达水平的差异。由于两对象测定
技术分析蛋白质的差异表达。近年来发展起来是在同一分析过程下完成的,因此具有很高的准
的一种稳定同位素标记(StableIsotopeLabe2确性;同时内标质谱法的信噪比高,测定灵敏度
ling)及质谱分析技术,因其使用稳定同位素标也较高。
记,使得质谱检测更具特异性,加之质谱分析固Annemieke等[4]用酿酒酵母作为实验对象,
有的准确性和采用束流检测后的高度灵敏性,使在设定的实验条件下,于发酵罐中在两种不同的
其在低丰度蛋白质的分析中展现出良好的应用单一营养限制条件下进行酵母繁殖,用硫酸氨

前景。(NH4)2SO4作为唯一的氮源,一种培养液富
含15N,另一种是正常的培养液。繁殖一段时间
1技术介绍后,破碎细胞