張玉奎院士：蛋白質組相對定量新方法

　　第5屆亞洲與大洋洲質譜會議暨第33屆中國質譜學會學術年會于2014年7月17日上午在北京大學盛大召開。在大會報告中，來自中國科學院大連化學物理研究所的張玉奎院士帶了題為《蛋白質組相對定量新方法》的報告。

中國科學院大連化學物理研究所 張玉奎院士

　　蛋白質組相對定量新方法研究背景

　　首先張玉奎院士介紹了研究的背景。在基于二級質譜的定量方法中，基于報告離子定量的方法標記效率高，準確度低；而基于成對碎片離子定量的方法，準確度高，標記效率低，課題組進行了等重二甲基化標記定量新方法的研究。

　　準等重二甲基化標記定量新方法

　　在準等重二甲基化標記定量新方法方面，張院士介紹了準等重二甲基化標記蛋白質組定量方法、以及基于準等重a1離子對的蛋白質組定量方法。

　　準等重二甲基化標記蛋白質組定量方法中，盡管甲醛標記引入標記試劑的種類多，標記效率高，但是目前存在定量的動態范圍小、定量精密度差等不足。由于核結合能力的不同導致的質量虧損，通過高分辨的質譜可以在MS²分辨這微小差異，進而可以在寬性范圍內實現蛋白質組的準確定量。隨后張院士介紹了實驗流程，并分析了分辨率對定量的影響和定量準確度、精密度，說明pIDL方法在寬動態范圍內可實現蛋白質組的準確定量。

　　基于準等重a1離子對的蛋白質組定量方法中，a1離子具有母離子特異性，肽段二甲基化后在二級譜中a1離子強度顯著增強；a1離子具有質量小的特點，使用準等重的a1離子對，可以降低MS/MS的分辨率，提高質譜分析的掃描速度。

　　準等重a1離子對定量方法與二甲基化標記方法比較，基于準等重a1離子對定量方法在定量準確度、精密度和定量覆蓋率上均優于常規二甲基化方法。

　　集成化蛋白質組定量分析平臺

　　最后張院士介紹了集成化蛋白質組定量分析平臺。定量蛋白質組分析面臨的挑戰是：離線多步操作影響定量的準確度、精密度、通量，并且靈敏度不高；采用固定化酶反應器在線酶解存在非特異性吸附和漏切；自溶液中的由化學標記通常存在標記不完全、費時等問題。

　　課題組將SILAC標記的蛋白質組樣品通入在線樣品預處理系統，進行在線變性、還原、除鹽和酶解，結合多維分離鑒定系統，構建了一種基于SILAC標記的集成化蛋白質組學相對定量平臺。與傳統離線方法相比，不同樣品量下定量蛋白質的數目不僅分別提高了1.4和16倍，而且分析時間也縮短到1/20；隨著樣品量的減少，定量的準確性和精密度也有明顯改善。

　　傳統“兩步法”標記效率高，按手工操作、時間長、存在回交；而基于¹⁸O標記的集成化蛋白質組分析平臺一步實現在線酶解和¹⁸O標記，高標記效率、高通量、自動化、高回收率、不回交。與傳統方法相比，蛋白質的定量數目提高1.7-4.3倍，且定量的準確度、精密度和重現性明顯優于傳統方法。

　　對樣品首先進行在線酶解，酶解肽段進入C18捕集柱上實現二甲基化標記，結合多維分離鑒定系統，構建了一種基于二甲基化標記的集成化蛋白質組學相對定量平臺，它有很好的定量準確度、精密度及重現性。