iTRAQ蛋白質組學研究原理、優(yōu)勢及實驗流程介紹
大家好，我是黃博，吉凱一小兵，蛋白質組學實驗狗。今天的故事是一個作文從沒及格過的悶騷理科男（我一直是這么定位自己的）是如何被陳博內個大尾巴狼生生逼來寫文章的故事，真的是有血、有淚、有shi！情節(jié)需要，中間可能會穿插一些技術方面的內容，請各位自動忽略。
那是一個月黑風高的晚上，本人和大尾巴狼（我實在不想提他的名字，下同）在機場大巴上，當時我正托腮凝視窗外，撩人的夜色多么沉醉……
“黃博！”大尾巴狼忽然說：“這陣子你手上工作開展的還行，接下來要接手一些新的工作內容，你猜猜我想要你干什么？嘿嘿嘿”
我還小啊，寶寶不懂事啊，為了表示工作積極，就說了句：“是不是要開始寫微信文章了？”
誰知大尾巴狼立馬興奮起來：“對啊，你不說我還沒想到，近年來隨著蛋白質組學的迅速發(fā)展，其相應的方法學研究也取得了巨大的進步， 一系列新技術融入了蛋白質組學研究中，iTRAQ就是其中比較有優(yōu)勢的一項，你就寫幾篇關于iTRAQ的文章吧，一周后給我�！�
“Pia�。�！”
我反手一個大嘴巴子以迅雷不及眼耳盜鈴之勢抽在了自己臉上，“讓尼瑪嘴欠！”心里說著不要嘛，可嘴上還是誠實地答應了下來。
……
一周后。
“黃博，你的文章怎么樣了？”
“哦，我寫了個草稿，陳博你幫我看看，給潤潤色唄�！睉阎c期待的心情把稿子發(fā)給了大尾巴狼。
沒過半小時，回我：“你這寫的神馬破玩意兒，跟翔一樣，言之無物，你得說明為什么要研究蛋白質組學，都是怎么去研究的？”
“為什么要研究蛋白質組學：蛋白質組（proteome）是Williams和Wilkins于1994年首先提出的一個概念，指一個細胞或一個組織基因組所表達的全部蛋白質，是對應于一個基因組的所有蛋白質構成的整體。蛋白質是生命活動中功能的直接行使者，因此從這一水平上去探索生命現(xiàn)象和規(guī)律已成為研究生命科學的主要手段。不同時期、不同條件下蛋白質表達水平變化，識別功能模塊和路徑，監(jiān)控疾病的生物標志物等等，這些研究都需要對蛋白質進行鑒定和定量。經(jīng)過二十幾年的發(fā)展，定量蛋白質組學研究方法也不斷成熟，為蛋白質差異表達分析提供了更可靠、動態(tài)范圍更廣的研究手段。”
大尾巴狼：“好，在這個基礎上好好寫，下周給我�！�
……
又一周后。
“黃博，你的文章怎么樣了？”
“內什么，陳博，實在憋不出來啊，我都喝了一箱六個核桃了，還是沒寫出來，要不讓我做一星期WB實驗代替寫文章吧？……”
“GUN！��！我們的WB現(xiàn)在都用WES自動設備跑了，要你何用？你在上周草稿的基礎上再豐富一下看看！我問你，研究定量蛋白質組學的方法有那么多種，為毛要選擇iTRAQ啊？”
“內個……是因為雙向電泳對蛋白質的分離受到蛋白豐度、等電點、分子量以及疏水性的限制，且操作復雜，難以實現(xiàn)自動化，已逐漸趨于被淘汰；基于質譜的非標記定量法無需同位素標記，經(jīng)濟、高通量且省時省力，但該技術過度依賴于儀器的狀態(tài)、樣品的復雜性和一些未知因素，由于目前質譜水平的限制，它的靈敏度及準確性都比不上標記定量法；基于質譜的體內標記法雖具高效、靈活、高通量和定量精確等特點，但該技術是體內標記，能標記樣品量少，周期長，不能對不同組織來源的蛋白進行分析，且成本太高；同為基于質譜的體外標記法，與iTRAQ相比，ICAT能標記的樣品量少，且分子量相對較大，標記時間長，容易發(fā)生氨基酸局部衍化……”
“那iTRAQ的原理是什么，有哪些優(yōu)勢？”
“iTRAQ（Isobaric Tags for Relative and Absolute Quantitation）技術由美國AB SCIEX公司研發(fā)，最早于2004年美國質譜年會上被提出，是一種基于體外等重同位素標記的相對定量技術。該技術利用同位素試劑標記多肽，經(jīng)高分辨質譜儀串聯(lián)分析，可同時比較多達8種樣品之間的蛋白質表達量，同時兼具靈敏度高、分離能力強、適用范圍廣、高通量、結果可靠和自動化程度高等優(yōu)點。iTRAQ 技術已成為目前定量蛋白質組學中一個十分重要的技術，其作用已經(jīng)在許多生物體和組織研究中得到證明。
iTRAQ試劑由三部分組成：報告基團（Report Group），平衡基團（Balance Group）和肽反應基團（Peptide Reactive Group）。肽反應基團可與肽段N-端或賴氨酸側鏈發(fā)生反應形成共價鍵從而完成對肽段的標記�！�
大尾巴狼：“這不挺好嗎，再好好改改，端午節(jié)后上班之前必須給我！”
……
節(jié)后上班前一天晚上，我點了大尾巴狼的秋秋……
“陳博，iTRAQ文章好難寫��！”
“少廢話，稿子先給我看看�！�
文件傳輸中……
“寫你妹呀，你這不還是上周的內容嗎，就沒怎么改��！”
“哦……”
“哦你個頭啊，你講完原理，不要講講iTRAQ是怎么做的，實驗流程是怎樣嗎？”
“iTRAQ實驗流程：分為預備實驗和正式實驗兩部分（見下圖）。預備實驗中蛋白質定量跑膠以及預質譜數(shù)據(jù)庫比對結果為重要質量控制點，其目的在于質控和評價蛋白質質量和樣本間的蛋白表達譜平行性、蛋白質總量和濃度以及查詢的蛋白質序列數(shù)據(jù)庫選取是否合理。正式實驗是在預備實驗的基礎上進行， LC-MS/MS串聯(lián)質譜中，一級質譜時，平衡基團可以確保無論用哪種報告離子標記的肽段都顯示為相同的荷質比，這樣一來，不同來源的相同肽段在此時都表現(xiàn)為一個峰；在二級質譜時，iTRAQ試劑中的平衡基團發(fā)生中性丟失，信號離子表現(xiàn)為不同質荷比的峰，因此根據(jù)波峰的高度及面積，可以得到同一蛋白在不同樣本中的表達差異；同時，肽段的MS/MS結果結合數(shù)據(jù)庫檢索可以鑒定出相應的蛋白種類。”
“你特么是牙膏啊，擠一下冒一點，還有啥你能不能一口氣給我說完？”
“還有，還有就是iTRAQ不同實驗機器的區(qū)別、分級以及質譜時間對結果的影響、iTRAQ的串聯(lián)質譜能打出多少蛋白以及數(shù)據(jù)的處理。”
“那你還不快說？”
“內什么，陳博啊，微信文章篇幅有限，要不先寫這么多，其它的下次再寫？”
“呦呵！長能耐啦！開始學會花式拖稿啦！看你下周搞出什么鳥來！”
“喳……”
