Labelfree蛋白组学分析
产品介绍

非标记定量Label free定量蛋白质技术无需使用同位素标签做内标,通过液质联用技术对蛋白质酶解肽段进行质谱分析,进而完成肽段对应蛋白的相对定量。该方法在数据采集时使用数据依赖性采集模式( Data-dependent acquisition, DOA),定量方法多基于峰面积。

相对于标记定量技术,该方法有以下优点:不需要昂贵的标记、对样本数量没有限制、批次效应小、实验周期更快等。新兴的4D-Label free蛋白质组学在传统蛋白质组学(保留时间、质荷比、离子强度)基础上,增加了离子淌度这一维度,使结果更准确。

产品应用

Labelfree蛋白组学分析-产品应用

实验流程

Labelfree蛋白组学分析-实验流程

技术参数

Labelfree蛋白组学分析-技术参数

研究内容

Labelfree蛋白组学分析-研究内容

粪便蛋白组学鉴定可区分犬慢性肠病的生物标志物

研究背景

口腔鳞状细胞癌(OSCC)是一种常见的恶性肿瘤,目前缺乏早期诊断和预后的生物标志物。 包括基因组学、蛋白质组学、代谢组学等在内的各种组学技术正应用于OSCC体液生物标志物的鉴定。蛋白质生物标志物因能提供更多功能信息而优于核酸生物标志物。因为血液几乎可到达所有的人体器官,其组成包含有关身体生理学的最相关信息,所以被认为是评估全身活动的最佳体液。目前关于全世界OSCC患者血浆蛋白组学的文献很少,在印度人群中OSCC患者的血浆生物标志物的研究更缺乏。

样品来源

收集28名人类志愿者的血浆样品,包括9名健康对照,以及来自乔治国王医科大学(KGMU)的19名患者(癌前病变和癌症)

方案设计

将健康对照和患者的血浆样本提取蛋白质,经过酶切等处理后进行nLC-MS/MS分析。寻找差异表达蛋白,并对差异蛋白进行通路富集分析和网络分析,最终筛选出合适的OSCC蛋白质生物标志物panel。

主要结果

1.MQ 、PD和TPP软件分析结果

使用MQ、PD和TPP软件分别鉴定出509、623和636种蛋白质,经过数据过滤后得到的蛋白数分别是132、159和154种(图1)。以正常组与疾病组差异表达倍数才.4倍、P值< 0.05为标准进行筛选,三种软件最终得到的差异蛋白数分别是9、11和11种。最终从三种分析结果中选出包括血清淀粉样蛋白A在内的16种差异蛋白质。

图1 维恩图显示MQ,PD和TPP分析获得的蛋白质数量
图2 差异蛋白的Reactome通路分析

2.差异蛋白的代谢途径和网络分析

使用Reactome数据库对差异蛋白进行通路分析、PANTHER数据库进行功能关系评估。上述16种差异蛋白在Reactome数据库中都可以找到,并匹配到173条pathways中。这些蛋白主要属于代谢物相互转化酶、细胞间信号分子、少数是细胞骨架蛋白、细胞粘附分子和转移/载体蛋白。参与免疫系统、止血、信号转导等过程(图2)。

3.OSCC蛋白标志物panel鉴定

本研究中发现的差异蛋白上、下调情况与前期研究结果相一致,比如,在前期许多OSCC研究中已经发现存在碳酸酐酶1(CA 1 ) ,而该蛋白也属于本研究筛选得到的16种差异蛋白之一。这16种蛋白都属于血浆蛋白,表明血浆蛋白受到疾病状态的干扰。其中,血浆C一反应蛋白 (CRP)、纤连蛋白1(FN1)和CA1蛋白可通过靶向方法在更大的患者群体中进一步筛选,以了解它们在OSCC进展中的作用。

图3 基于健康对照和患者之间差异表达蛋白的蛋白质关联网络

参考文献

Shashyendra Singh Gautam, Raghwendra Pratap Singh, K句al Karsauliya, et al. Label-free plasma proteomics for the identification of the putative biomarkers of oral squamous cell carcinoma. J Proteomics. 2022 May 15;259: 104541. doi: 10.1016/j.jprot.2022.104541. Epub 2022 Feb 26.

利用靶向代谢组学鉴定枇杷的主要味道成分

研究背景

硫化氢(S)介导的信号传导途径调节哺乳动物和植物中的许多生理和病理过程。硫化氢发挥其作用的分子机制涉及半胱氨酸残基的翻译后修饰以形成过硫化硫醇基序。本研究开发了一种比较和label-free定量蛋白组学分析方法,用于检测氮饥饿拟南芥根中内源过硫化蛋白。

样品来源

将一周龄的拟南芥幼苗转移到缺氮MS固体培养基中生长4天,取其根部及植物组织

方案设计

对来自氮充足的MS培养基(PN)或氮缺乏的MS培养基(MN)中生长的幼苗根组织(4个生物学重复)进行蛋白质组学检测,并分析与过硫化有关的蛋白质。

主要结果

1.氮充足和缺氮条件下过硫化模式的鉴定和定量比较

在根组织中共鉴定出5214个独特的蛋白质对根中过硫化敏感,在PN和MN样本中鉴定出1519种蛋白质有差异过硫酸化(p<0.05) ,每个样本的所有生物学重复的Pearson相关系数值>0.9,表明样品之间的高度相关性(图1)。

2.蛋白质过硫化对蛋白质降解和自噬过程的调节有影响

为评估过硫化与植物生命过程的相关性,对鉴定的硫化蛋白质在根中的亚细胞定位进行分析。结果发现,胞质占比20%,叶绿体才4%,核糖体10%(图2)。对这些蛋白进行GO功能分析显示最具代表性的是细胞过程和代谢。使用Mapman对差异蛋白进行分类分析,结果发现最多的是分类名为PROTEIN,包括309个。氮缺失条件下有225个蛋白质过硫化水平降低,88个蛋白质过硫化水平升高。

图1 氮充足和缺乏条件下生长的拟南芥根部蛋白质定量结果
图2 根组织中过硫化蛋白的亚细胞定位和功能分类

3. 植物激素信号成员是过硫化的靶标

本研究中进行的蛋白质组学分析发现有相当数量的根蛋白参与激素代谢(图2) ,例如脱落醛氧化酶2和3。除此之外,还有大量参与激素信号传导的蛋白质,包括几种ABA信号传导组分等。硫化蛋白参与广泛的生物学功能,调节重要过程,如初级代谢、植物对胁迫的反应、生长发育、RNA翻译和蛋白质降解等。

图3 N饥饿(MN)培养基与N充足培养基(PN)中差异过硫化蛋白质的MapMan分类

参考文献

Ana Jurado-Flores, Luis C Romero, Cecilia Gotor. Label-Free Quantitative Proteomic Analysis of Nitrogen Starvation in Arabidopsis Root Reveals New Aspects of H2S Signaling by Protein Persulfidation. Antioxidants (Basel). 2021 Mar 24;10(4):508. doi: 10.3390/antiox10040508.