PEAKS Q--你應(yīng)該知道的蛋白定量分析方法
概覽
SILAC 定量
Label-Free 定量
TMT/iTRAQ
為了理解復(fù)雜生物系統(tǒng)中單個蛋白質(zhì)的功能，通常需要測定蛋白質(zhì)豐度的變化。例如，生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)和驗證一般都需要對蛋白質(zhì)進行定量分析，對其在不同狀態(tài)或者處理條件下的表達量變化進行鑒定以及驗證，以此判斷其表達量是否發(fā)生顯著性的變化。研究者可以通過PEAKS Q對一組標(biāo)記或者非標(biāo)記的LC MS/MS蛋白質(zhì)樣品的相對變化量進行測定與分析。
功能特點
功能特點
- 基于強度信息的高精度定量
- 對非標(biāo)記定量和標(biāo)記定量數(shù)據(jù)同時適用，包括：SILAC, iTRAQ, TMT(MS2/MS3), N-Terminal
- 支持復(fù)雜的實驗設(shè)計
- 與數(shù)據(jù)庫搜索整合
SILAC 定量
細胞培養(yǎng)條件下的氨基酸的穩(wěn)定同位素標(biāo)記技術(shù)(SILAC) 是鑒定和定量復(fù)雜蛋白樣品相對差異變化的一種比較經(jīng)典的方法。 該技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成為了體內(nèi)同位素標(biāo)記最常用的方法，也是定量蛋白質(zhì)組學(xué)常用的方法。
PEAKS Studio X+ 中的PEAKS Q模塊采用：
01. 改進的SILAC特征峰檢測方法
02. SILAC比對和ID轉(zhuǎn)移技術(shù)成功的提高了定量的準(zhǔn)確性和靈敏度。它采用了基于比率的量化方式，這使得super-SILAC實驗的數(shù)據(jù)分析成為可能。
通過引入多組比較，可以實現(xiàn)時間梯度型的定量。這種新的PEAKS Q模塊能夠?qū)崿F(xiàn)分別針對單組分析和多組比較分析的配對t檢驗和韋爾奇方差分析。
PEAKS Studio X+ 中的PEAKS Q模塊采用：
01. 改進的SILAC特征峰檢測方法
02. SILAC比對和ID轉(zhuǎn)移技術(shù)成功的提高了定量的準(zhǔn)確性和靈敏度。它采用了基于比率的量化方式，這使得super-SILAC實驗的數(shù)據(jù)分析成為可能。
通過引入多組比較，可以實現(xiàn)時間梯度型的定量。這種新的PEAKS Q模塊能夠?qū)崿F(xiàn)分別針對單組分析和多組比較分析的配對t檢驗和韋爾奇方差分析。
Label-Free 定量
PEAKS的蛋白相對定量是基于MS1中的離子峰強度信息。在非標(biāo)記定量（Label-Free）實驗中，樣品通常單獨分開收集進行處理及LC-MS/MS分析。針對實驗結(jié)果中的大量數(shù)據(jù)，PEAKS在離子峰自動對準(zhǔn)和比較方面采取了靈敏并精確的算法。通過數(shù)據(jù)庫搜索得到的MS2中的蛋白質(zhì)/肽段定性信息也整合進蛋白質(zhì)的定量分析中。
PEAKS選擇三個豐度最高的獨特肽（Top-three unique peptides）后，排除以下兩種數(shù)據(jù)，然后對蛋白質(zhì)調(diào)變比率進行計算：
01. 同時具有修飾和未修飾形式的肽
02. 冗余肽段
對于獨立或者相關(guān)的樣品在進行分析比較時需要采用的t檢驗或ANOVA分析方法。在進行較大數(shù)量的檢驗分析時，對于更準(zhǔn)確的錯誤發(fā)現(xiàn)率(FDR)，P值的解釋也會有所不同。
PEAKS選擇三個豐度最高的獨特肽（Top-three unique peptides）后，排除以下兩種數(shù)據(jù)，然后對蛋白質(zhì)調(diào)變比率進行計算：
01. 同時具有修飾和未修飾形式的肽
02. 冗余肽段
對于獨立或者相關(guān)的樣品在進行分析比較時需要采用的t檢驗或ANOVA分析方法。在進行較大數(shù)量的檢驗分析時，對于更準(zhǔn)確的錯誤發(fā)現(xiàn)率(FDR)，P值的解釋也會有所不同。
對于DIA的定量，詳見PEAKS DIA Stramlined工作流的介紹。
TMT/iTRAQ
同位素標(biāo)簽 (TMT或iTRAQ)具有相同的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)，使得輕重同位素可以共洗脫。這些標(biāo)簽在MS/MS中通過碰撞誘導(dǎo)離解(CID)被從肽段上分離下來，進而用于定量分析。
這個方法有一個挑戰(zhàn)是在質(zhì)譜鑒定的過程中TMT/iTRAQ標(biāo)簽的報告基團含量的測定可能會受到其他碎裂片段的干擾。MultiNotch MS3方法通過將多通道和定量靈敏度及精確度結(jié)合在一起解決了這個問題。PEAKS同時支持MS2和MS3定量。
有了PEAKS，您現(xiàn)在可以擴大樣本數(shù)量進行大規(guī)模的蛋白質(zhì)定量研究，需要參考通道以確保定量的準(zhǔn)確性。
這個方法有一個挑戰(zhàn)是在質(zhì)譜鑒定的過程中TMT/iTRAQ標(biāo)簽的報告基團含量的測定可能會受到其他碎裂片段的干擾。MultiNotch MS3方法通過將多通道和定量靈敏度及精確度結(jié)合在一起解決了這個問題。PEAKS同時支持MS2和MS3定量。
有了PEAKS，您現(xiàn)在可以擴大樣本數(shù)量進行大規(guī)模的蛋白質(zhì)定量研究，需要參考通道以確保定量的準(zhǔn)確性。
References
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Yang, W., et al. PEAKS Q: Software for MS-based quantification of stable
isotope labeled peptides. ASMS. WP531. 30/5/2006. -
Xin, L. et al. New Quantitation Software Package Based on PEAKS Protein ID. ASMS. TP 653. 2/6/2008.
-
Chen, C., et al. New Algorithm for Label-Free Protein Quantification.
ASMS. MPB 043. 31/05/2009.
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定量分析
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